Das Projekt "Genetische und ökophyisologische Untersuchungen zur Überflutungstoleranz der Esche (Fraxinus excelsior L.) in der Rheinaue" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Durch die Maßnahmen des Integrierten Rheinprogrammes kommen in Zukunft neue Standortsänderungen auf die Wälder in der Aue am Oberrhein zu. Nach bisherigen Überflutungsereignissen hat sich gezeigt, dass dort vor allem Eschen sehr unterschiedlich auf diese Standortsänderungen, insbesondere auf Überflutungen, reagieren. Da diese Art von großer Bedeutung für die Waldwirtschaft ist, soll abgeklärt werden, ob diverse überflutungstolerante Ökotypen vorhanden sind, um später auf standortgerechtes Saatgut zugreifen zu können. Frühere Isoenzymanalysen haben ergeben, dass sich Eschenpopulationen in der Rheinaue von denen trockener Standorte vor allem bezüglich des Enzyms Alkohol-Dehydrogenase unterscheiden. Dieses Enzym spielt eine wichtige Rolle bei der alkoholischen Gärung, die unter Sauerstoffmangel in der Wurzel der Pflanzen stattfindet. Hiermit stellt sich die Frage, ob bei der Esche in der Rheinaue eine Selektion überflutungstoleranter Ökotypen stattgefunden hat. Anhand einer Verknüpfung von weiteren genetischen Untersuchungen mit ökophysiologischen Experimenten wurde im Projekt überprüft, in wie weit die Unterschiede in der Überflutungstoleranz genetisch bedingt sind und ob sich genetische Marker (Isoenzymund DNA-Marker) dazu eignen, die Herkünfte der in der Rheinaue gepflanzten Eschen zu bestimmen um überflutungstolerante Eschenvorkommen für die Gewinnung von angepasstem Vermehrungsgut zu identifizieren. Ferner wurden geographisch-genetische Variationsmuster zwischen Eschenvorkommen aus verschiedenen Herkunftsgebieten untersucht, um Vorschläge für Maßnahmen zur Erhaltung der genetischen Vielfalt bei der Esche formulieren zu können. Die Esche hat sich bei den unterschiedlichen Untersuchungen als eine hoch anpassungsfähige Art gezeigt. Dennoch konnte die Existenz von Eschen-Ökotypen nicht sicher belegt werden. Aus diesem Grund wird empfohlen, sich weiter nach dem Forstvermehrungsgutgesetz und den Herkunftsempfehlungen für die Auswahl von qualifiziertem und genetisch geprüftem Vermehrungsgut zu richten.
Das Projekt "Verbesserung von Oellein fuer eine vielseitige Verwendung in der chemischen und Nicht-Nahrungsindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Im Hinblick auf die Erfordernisse im Non-Food-Bereich - wie z.B. in der chemischen Industrie - wird die Entwicklung eines entsprechenden Lein-Zuechtungsprogrammes (LINOCHEM) vorgeschlagen. Dabei wird durch eine Kombination von Biotechniken (wie Antheren- oder Mikrosporenkultur) und molekularbiologischen Methoden die zuechterische Entwicklung von Leingenotypen angestrebt, welche hinsichtlich der Anforderungen im Non-Food-Bereich - insbesondere in der chemischen Industrie - optimiert sind.
Das Projekt "Biodiversitaet in Waldoekosystemen der Alpen: Analyse, Schutz und Management - Projekt 01: Genetische Erhebungen in Populationen von Pinus mugo und Larix decidua" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrbereich Forstgenetik durchgeführt. Dieses Projekt wird von 11 Arbeitsgruppen aus den Laendern Deutschland, Frankreich, Italien, Oesterreich und der Schweiz durchgefuehrt. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf 14 Transekte mit jeweils 3 Hoehenstufen, die ueber den Alpenbereich verteilt sind. Auf der Basis dieses Versuchsflaechennetzes wird Biodiversitaet und ihre Dynamik auf der Ebene der genetischen Variation innerhalb und zwischen wichtigen Traegerarten von Gebirgswaldoekosystemen untersucht. Es handelt sich um die Baumarten Abies alba, Larix decidua, Picea abies, Pinus cembra und Pinus mugo. Zusammen mit der Erfassung genetischer Merkmale (Isoenzym und DNA) werden auf 3 zusaetzlichen Versuchsflaechen mit jeweils mehr als 1000 Baeumen Vollaufnahmen durchgefuehrt und dabei die Fruktifikation, Hoehe, Durchmesser und Habitus der Baeume erfasst. Das Projekt enthaelt auch 2 Serien von Aufforstungsversuchen in verschiedenen Hoehenlagen mit genetisch und morphologisch charakterisiertem Vermehrungsgut. Im Rahmen des Projektes 01 werden genetische Erhebungen bei Pinus mugo ueber den gesamten Alpenbereich und im Rahmen einer Vollaufnahme im Nationalpark Berchtesgaden durchgefuehrt. In Zusammenarbeit mit Projekt 11 (Universitaet Neuchatel/Schweiz) werden zusaetzlich die Versuchsflaechen von Larix decidua ueber den Alpenbereich hinweg genetisch charakterisiert. Ziel des Gesamtprojektes ist die Beschreibung genetischer Ressourcen, die Quantifizierung genetischer Variation ueber die Generationen, die Erfassung der genetischen Konsequenzen von Stress sowie der Anpassungs- und Ueberlebensprozesse unter heterogenen Umweltbedingungen einschliesslich Klimaveraenderungen. Diese Daten sind auch die Grundlage zur Festlegung genetischer Kriterien fuer Massnahmen zur Konservierung und Wiederinstandsetzung von Waldoekosystemen im Gebirgswald sowie fuer genetisch nachhaltige Waldbewirtschaftung.
Das Projekt "Analyse anpassungsrelevanter Gene bei Rotbuche und Schwarzkiefer mit Schwerpunkt auf der Trockenresistenz als Grundlage für Herkunftsempfehlungen im Klimawandel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht durchgeführt. Ziel des Projektes ist es zu sehen, ob unterschiedliche Reaktionen auf Trockenheit bei Rotbuche (Fagus sylvatica) und Schwarzkiefer (Pinus nigra) genetisch bedingt sind und ob auf dem Wege genetischer Untersuchungen eine Auswahl von Herkünften mit erhöhter Trockenresistenz getroffen werden kann. Im Projekt sollen DNA- und Isoenzymuntersuchungen durchgeführt werden. Zur Bestimmung der genetischen Diversität in den einzelnen Populationen kommen Mikrosatelliten-Genmarker der Kern-DNA und Isoenzymgenmarker zum Einsatz. So wird geprüft, wie hoch die genetische Diversität innerhalb der Populationen ist und wie stark sich die Populationen voneinander genetisch unterscheiden. Um der Frage nach anpassungsrelevanten Trockenstressgenen nachzugehen werden SNPs (single nucleotid polymorphisms) in Kandidatengenen untersucht. Dies geschieht durch die Sequenzierung bestimmter DNA-Abschnitte. Dadurch wird die Nukleotidabfolge in diesen DNA-Abschnitten bestimmt, Änderungen bei einem einzigen Nukleotid werden erkannt. Die statistische Auswertung erfolgt mit spezifischer Software. Einserseits werden über Bayesische Analysemethoden (STRUCTURE, BAPS) und über paarweise FST-Werte (Alequin) die populationsgenetische Struktur und demografische Einflüsse auf die Herkünfte basierend auf neutralen Markern abgeschätzt. Andererseits wird die genetische Diversität der Kandidatengene innerhalb der Herkünfte berechnet und ebenfalls demografische Einflüsse abgeschätzt (Arlequin, DnaSP). Weiters wird über 'Neutralitätstests' festgestellt, ob positive Selektion auf die Kandidatengene innerhalb der Herkünfte gewirkt hat.
Das Projekt "3',5'cyclische Nucleotid Phosphodiesterase als Ziel einer selektiven antineoplastischen Therapie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Fachrichtung Lebensmittelchemie und Umwelttoxikologie, AK Prof. Gerhard Eisenbrand durchgeführt. Unsere bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass selektive PDE-IV-Hemmer in-vitro eine deutliche Wachstumshemmung an einer Reihe von Tumorzellinien bewirken. Dieser wachstumshemmende Effekt korreliert mit der Hemmung des Isoenzyms PDE-IV und der damit verbundenen Erhoehung des cAMP-Spiegels. Weitere Untersuchungen sollen zeigen, inwieweit dieses Isoenzym als neues Target einer antineoplastischen Therapie nutzbar ist. Hierzu wird der tumorwachstumshemmende Effekt selektiver PDE-IV-Hemmer an einer repraesentativen Auswahl humaner Xenografts sowie deren Isoenzymstatus untersucht. Vorhandene PDE-IV wird isoliert, charakterisiert und, soweit moeglich, eine Sequenzierung durchgefuehrt. Anschliessend soll geklaert werden in welchem Stadium der malignen Transformation eine Veraenderung der PDE-Ausstattung auftritt und inwieweit diese Veraenderungen von der Art des transformierenden Agens, d.h. des eingesetzten Kanzerogens abhaengen. Weiterhin soll an einem gut charakterisierten Modell von TPA/DMBA induzierten Tumoren unterschiedlicher Malignitaet aus Mauskeratinozyten untersucht werden, ob und inwieweit sich Zellen unterschiedlicher Malignitaet in ihrer PDE-Ausstattung und damit in ihrer Hemmbarkeit durch selektive PDE-IV-Hemmer unterscheiden. Abschliessend ist zu klaeren inwieweit diese Ergebnisse auf ein entsprechendes humanes System uebertragbar sind. Untersuchungen zur Biotransformation und Pharmakokinetik der eingesetzten Substanz in-vitro dienen zur Vorbereitung von in-vivo Untersuchung an sensitiven humanen Xenografts nach Implantation in die Nacktmaus und sollen Anhaltspunkte fuer die hierzu noetigen Plasma- und Gewebsspiegel liefern.
Das Projekt "Etablierung einer Standardmethode zur Untersuchung genetischer und spezifischer adaptiver Differenzierung von Herkünften am Beispiel der Straucharten Prunus spinosa und Corylus avellana" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Wesentliche Voraussetzung für das Gesamtvorhaben ist die Beprobung von jeweils 20 Vorkommen der beiden Modellarten Prunus spinosa und Corylus avellana in Deutschland und Süd- bzw. Südosteuropa. Während die Auswahl der Vorkommen mit Beteiligung aller Projektpartner erfolgt, wird die Beprobung vollständig von ISOGEN übernommen. Dabei ist Probenmaterial in ausreichender Menge und Qualität für genetische Untersuchungen sowie für die Anlage der Klonarchive bereitzustellen. Im Bereich der Untersuchung genetischer Marker übernimmt ISOGEN die Reihenuntersuchungen an Isoenzymen und AFLPs, Genmarker finden seit vielen Jahren als unverzichtbares Instrument im Bereich der Erhaltung genetischer Ressourcen Verwendung. Allgemein werden sie bei der Messung genetischer Vielfalt und Diversität innerhalb von Vorkommen, sowie der Messung genetischer Unterschiede zwischen Vorkommen und Regionen eingesetzt. Sie sind unverzichtbares Hilfsmittel für die Ausweisung und das Management genetischer Ressourcen (GEBUREK and TUROK 2005). Im Rahmen des hier beantragten Projektes steht dabei die geografisch/genetische Differenzierung von Herkünften im Vordergrund. Bei Untersuchungen von Schlehenvorkommen in Niedersachsen konnte mit Hilfe von Isoenzym-Genmarkern eine außergewöhnlich hohe genetische Differenzierung von Vorkommen nachgewiesen werden (KLEINSCHMIT et al. 2008). Untersuchungen in natürlichen Vorkommen mit Hilfe von AFLP-Fingerprint-Methoden wurden für beide Arten bisher nicht durchgeführt, lediglich für C. avellana sind erste Analysen zur Sortenidentifizierung bekannt (FERRARI et al. 2005). Dieses universelle d.h. auf beliebige Arten anwendbare Verfahren gewährleistet eine hohe Repräsentativität bzgl. des untersuchten Genoms. Dabei wird eine Vielzahl zufälliger Abschnitte aus dem Genom untersucht. Untersuchungen an verschiedenen Baumarten zeigten eine gute Eignung dieser Methode zur geographisch genetischen Differenzierung von Baumarten (CAO et al. 2006, LARA-GOMEZ et al. 2005, PAPAGE
Das Projekt "Nachkommenschaftsprüfung von Fichten-Bestaenden des Schwarzwaldes. Ziel: 1. Verbesserung der Immissionstoleranz und 2. Erhaltung der Genressourcen geschaedigter autochthoner Hochlagenbestaende ('Genbank')" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Ergebnisse: Angesichts zunehmender bzw. anhaltender Waldschaeden infolge anthropogener Umweltbelastungen und der daraus resultierenden Gefahr des flaechigen Absterbens von Waeldern in den Hochlagen der Mittelgebirge stellt sich das Problem der Erforschung der dortigen Waldbaumpopulationen und ihrer genetischen Diversitaet mit besonderer Dringlichkeit. Denn verbunden mit dem Verlust ganzer Populationen ist auch ein Verlust genetischer Vielfalt, die ihrerseits aber fuer die Anpassungsfaehigkeit von Waldbaumpopulationen an die jeweiligen Umweltverhaeltnisse von besonderer Bedeutung ist. Vorrangige Ziele des Forschungsprojektes waren: 1. Die Erkundung und Hervorhebung autochthoner Fichtenbestaende bzw. Restbestaende als standortsangepasste Populationen fuer die Gewinnung von 'ausgewaehltem' Vermehrungsgut nach dem Gesetz ueber forstliches Saat- und Pflanzgut, sowie die Auswahl von vitalen, leistungsfaehigen, nicht autochthonen Fichtenbestaenden einschliesslich der Identifizierung und Pruefung ihrer Nachkommenschaften hinsichtlich der Bereitstellung von 'geprueftem' Vermehrungsgut fuer die Forstwirtschaft (Nachkommenschaftspruefung). 2. Die Pruefung der Frage, inwieweit die Nachkommenschaften autochthoner bzw. vitaler, nicht autochthoner Fichtenbestaende eine erhoehte Immissionstoleranz besitzen. 3. Die Einleitung von Massnahmen zur Erhaltung der genetischen Vielfalt der Fichte, insbesondere in immissionsgefaehrdeten Hochlagen ('Genbank'). Daneben wurden auch isoenzymanalytische Untersuchungen durchgefuehrt, um zusaetzliche Informationen ueber die genetische Struktur der Bestaende zu erhalten und sie aus genetischer Sicht gegeneinander abzugrenzen. Langfristig sollte auch der Frage des Zusammenhangs von genetischen Konstitutionen und Immissionstoleranzen nachgegangen werden. Das Projekt befasste sich schwerpunktmaessig mit Fichtenpopulationen des Schwarzwaldes, wo insgesamt in 40 Fichtenbestaenden Saatgut geerntet wurde, um in einer Nachkommenschaftspruefung Erkenntnisse ueber Autochthonie, Vitalitaet, Leistungsfaehigkeit und Immissionstoleranz zu erhalten. An Saemlingen aller Herkuenfte wurden Identifizierungs- und Fruehtests zur Beurteilung der Anpassung an die Vegetationsdauer ihrer jeweiligen Saatguternteorte durchgefuehrt. Die vorlaeufigen Ergebnisse erlaubten die Ausscheidung von 20 nicht angepassten Populationen, fuer die damit Autochthonie ausgeschlossen werden konnte. An Samen und Knospen derselben Herkuenfte wurden mit Hilfe der Staerkegelelektrophorese Isoenzymanalysen durchgefuehrt (6 Enzymsysteme an 11 Genloci). Es konnte eine grosse Anzahl seltener Allele an fast allen untersuchten Genioci gefunden werden. Dies ermoeglichte es, die Bestaende genetisch gegeneinander abzugrenzen und bestaetigte, dass im Schwarzwald ein anthropogen bedingtes Gemenge verschiedener Fichtenherkuenfte vorliegt. Fuer sechs Bestaende wurde ein osteuropaeischer Ursprung angenommen. Die festgestellte geringe genetische Variation ...
Das Projekt "Etablierung einer Standardmethode zur Untersuchung genetischer und spezifischer adaptiver Differenzierung von Herkünften am Beispiel der Straucharten Prunus spinosa und Corylus avellana" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht durchgeführt. Wesentliche Voraussetzung für das Gesamtvorhaben ist die Beprobung von jeweils 20 Vorkommen der beiden Modellarten Prunus spinosa und Corylus avellana in Deutschland und Süd- bzw. Südosteuropa. Während die Auswahl der Vorkommen mit Beteiligung aller Projektpartner erfolgt, wird die Beprobung vollständig von ISOGEN übernommen. Dabei ist Probenmaterial in ausreichender Menge und Qualität für genetische Untersuchungen sowie für die Anlage der Klonarchive bereitzustellen. Im Bereich der Untersuchung genetischer Marker übernimmt ISOGEN die Reihenuntersuchungen an Isoenzymen und AFLPs, Genmarker finden seit vielen Jahren als unverzichtbares Instrument im Bereich der Erhaltung genetischer Ressourcen Verwendung. Allgemein werden sie bei der Messung genetischer Vielfalt und Diversität innerhalb von Vorkommen, sowie der Messung genetischer Unterschiede zwischen Vorkommen und Regionen eingesetzt. Sie sind unverzichtbares Hilfsmittel für die Ausweisung und das Management genetischer Ressourcen (GEBUREK and TUROK 2005). Im Rahmen des hier beantragten Projektes steht dabei die geografisch/genetische Differenzierung von Herkünften im Vordergrund. Bei Untersuchungen von Schlehenvorkommen in Niedersachsen konnte mit Hilfe von Isoenzym-Genmarkern eine außergewöhnlich hohe genetische Differenzierung von Vorkommen nachgewiesen werden (KLEINSCHMIT et al. 2008). Untersuchungen in natürlichen Vorkommen mit Hilfe von AFLP-Fingerprint-Methoden wurden für beide Arten bisher nicht durchgeführt, lediglich für C. avellana sind erste Analysen zur Sortenidentifizierung bekannt (FERRARI et al. 2005). Dieses universelle d.h. auf beliebige Arten anwendbare Verfahren gewährleistet eine hohe Repräsentativität bzgl. des untersuchten Genoms. Dabei wird eine Vielzahl zufälliger Abschnitte aus dem Genom untersucht. Untersuchungen an verschiedenen Baumarten zeigten eine gute Eignung dieser Methode zur geographisch genetischen Differenzierung von Baumarten (CAO et al. 2006, LARA-GOMEZ et al. 2005, PAPAGE
Das Projekt "Oekologisch-genetische Wirkungen anthropogener Einfluesse auf Waldoekosysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Institut für Forstgenetik durchgeführt. Das Hauptziel des Vorhabens ist es, in einem Bestand im Suedural die genetischen Unterschiede zwischen wenig und stark geschaedigten Eichen in Abhaengigkeit von der jeweiligen Umweltsituation zu erforschen. Die Ergebnisse sollen mit genetischen Inventuren in einem ebenfalls geschaedigten westdeutschen Eichenbestand verglichen werden. Hierzu werden der Gesundheitszustand und andere phaenotypische Merkmale an Eichen des russischen und deutschen Bestandes erhoben und mit Hilfe von Isoenzymen als Genmarker die genetische Zusammensetzung dieser Populationen bestimmt. Mit systemanalytischen Methoden werden dann die Daten einer Modellierung zugefuehrt. Hieraus sollen dann fuer die Forstpraxis Entscheidungshilfen zur Optimierung der genetischen Zusammensetzung bei Begruendung und Pflege der Eichenbestaende abgeleitet werden.
Das Projekt "Etablierung einer Standardmethode zur Untersuchung genetischer und spezifischer adaptiver Differenzierung von Herkünften am Beispiel der Straucharten Prunus spinosa und Corylus avellana" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz durchgeführt. Wesentliche Voraussetzung für das Gesamtvorhaben ist die Beprobung von jeweils 20 Vorkommen der beiden Modellarten Prunus spinosa und Corylus avellana in Deutschland und Süd- bzw. Südosteuropa. Während die Auswahl der Vorkommen mit Beteiligung aller Projektpartner erfolgt, wird die Beprobung vollständig von ISOGEN übernommen. Dabei ist Probenmaterial in ausreichender Menge und Qualität für genetische Untersuchungen sowie für die Anlage der Klonarchive bereitzustellen. Im Bereich der Untersuchung genetischer Marker übernimmt ISOGEN die Reihenuntersuchungen an Isoenzymen und AFLPs, Genmarker finden seit vielen Jahren als unverzichtbares Instrument im Bereich der Erhaltung genetischer Ressourcen Verwendung. Allgemein werden sie bei der Messung genetischer Vielfalt und Diversität innerhalb von Vorkommen, sowie der Messung genetischer Unterschiede zwischen Vorkommen und Regionen eingesetzt. Sie sind unverzichtbares Hilfsmittel für die Ausweisung und das Management genetischer Ressourcen (GEBUREK and TUROK 2005). Im Rahmen des hier beantragten Projektes steht dabei die geografisch/genetische Differenzierung von Herkünften im Vordergrund. Bei Untersuchungen von Schlehenvorkommen in Niedersachsen konnte mit Hilfe von Isoenzym-Genmarkern eine außergewöhnlich hohe genetische Differenzierung von Vorkommen nachgewiesen werden (KLEINSCHMIT et al. 2008). Untersuchungen in natürlichen Vorkommen mit Hilfe von AFLP-Fingerprint-Methoden wurden für beide Arten bisher nicht durchgeführt, lediglich für C. avellana sind erste Analysen zur Sortenidentifizierung bekannt (FERRARI et al. 2005). Dieses universelle d.h. auf beliebige Arten anwendbare Verfahren gewährleistet eine hohe Repräsentativität bzgl. des untersuchten Genoms. Dabei wird eine Vielzahl zufälliger Abschnitte aus dem Genom untersucht. Untersuchungen an verschiedenen Baumarten zeigten eine gute Eignung dieser Methode zur geographisch genetischen Differenzierung von Baumarten (CAO et al. 2006, LARA-GOMEZ et al. 2005, PAPAGE
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