Mit der Übersicht Kachelbezeichnungen werden Flächenquadrate für verschiedene Geobasisdaten des Landesbetriebes Geoinformation und Vermessung dargestellt. Der Datensatz und die herunterzuladenden Daten liegen soweit nicht anders angegeben in ETRS89 UTM vor. Als erläuternde Ergänzung zum vorliegenden Dienst gibt es Kachelübersichten zu den jeweiligen Datensätzen als Pdf (siehe Links). Folgende im Standarddatenpaket und teilweise im Transparenzportal herunterzuladende Daten werden mit ihren Dateinamen angezeigt: ALKIS: bildet 500m x 500m Kacheln ab, welche die Dateinamen der ALKIS-Daten beinhalten. DK5 bildet 1km x 1km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Karte 1: 5000 (DK5) beinhalten. DK5 Blattwerk in Gauß-Krüger bildet 2km x 2km Kacheln ab, welche die Blattnummern und -namen des analogen Kartenwerkes Karte von Hamburg 1: 5000 (DK5) beinhalten. Die Daten liegen in DHDN GK vor. DK5 Blattwerk in UTM bildet 2km x 2km Kacheln ab, welche die Blattnummern und -namen des analogen Kartenwerkes Karte von Hamburg 1: 5000 (DK5) beinhalten. DOP5 bildet 250m x 250m Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Orthophotos mit 5cm Bodenauflösung (DOP5) beinhalten. DOP10 bildet 500m x 500m Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Orthophotos mit 10cm Bodenauflösung (DOP10) beinhalten. DOP20 bildet 1km x 1km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Orthophotos mit 20cm Bodenauflösung (DOP20)beinhalten. DOP40 bildet 2km x 2km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Orthophotos mit 40cm Bodenauflösung (DOP40) beinhalten. DGM in Gauß-Krüger bildet 2km x 2km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Geländemodelle (DGM) beinhalten. Es liegen DGM1, DGM10 und DGM25 vor, wobei die Zahl jeweils den Abstand der Höhenpunkte im Punktraster angibt. Die Daten liegen in DHDN GK vor. DGM in UTM bildet 2km x 2km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Geländemodelle (DGM) beinhalten. Es liegen DGM1, DGM10 und DGM25 vor, wobei die Zahl jeweils den Abstand der Höhenpunkte im Punktraster angibt. DISK20 bildet 4km x 4km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Karte 1: 20 000 (DISK20) beinhalten. DISK60 bildet 12km x 12km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Karte 1: 60 000 (DISK60) beinhalten. DTK25 bildet die Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Topographischen Karte 1: 25 000 (DTK25) beinhalten. Die Ausdehnung der Kacheln entspricht max. 10km x 10 km. Aufgrund der kleinen Fläche Hamburgs fallen sie unterschiedlich groß aus. DTK50 bildet die Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Topographischen Karte 1: 50 000 (DTK50) beinhalten. Die Ausdehnung der Kacheln entspricht max. 20km x 20 km. Aufgrund der kleinen Fläche Hamburgs fallen sie unterschiedlich groß aus. MRH250 bildet 20km x 20km Kacheln ab, welche die Dateinamen der Digitalen Karte der Metropolregion 1: 250 000 (MRH250) beinhalten.
Im Hinblick auf die Ursache der cytoplasmatisch-kerngenischen männlichen Sterilität beim PET2-Plasma konnte sowohl ein neuer offener Leserahmen orf288 identifiziert werden, der für ein 10,6-kDa-Protein mit einer potentiellen Transmembrandomäne kodiert, als auch ein zusätzliches 5'-deletiertes atp9 Gen (orf231). Der orf288 wird in Blättern der männlich sterilen Pflanzen (PET2) und der fertilitätsrestaurierten Hybride exprimiert. Bei der Überexpression des orf288 in E. coli erwies sich dieser als cytotoxisch, ebenso der orf231. Es muss geklärt werden, ob der orf288 für das spezifische 12,4-kDa-Protein im PET2-Plasma kodiert. Außerdem sind für die Wirkungsweise die Lokalisation innerhalb der Mitochondrien und eine mögliche Assoziation mit anderen mitochondrialen Proteinkomplexen von Bedeutung. Zudem muss der Einfluss des Restorergens RfPET2 auf die Transkription und Expression des Genprodukts des orf288 und/oder des orf231 in den Blüten untersucht werden. Über die Transformation von Tabak mit einem Konstrukt zur antherenspezifischen Expression des orf288 und/oder orf231 soll der ursächliche Zusammenhang zwischen der männlichen Sterilität und diesen orfs erbracht werden.
Das Hamburger Stadtgebiet wird seit 1920 mit Luftbildern erfasst. Die Luftbilder dokumentieren die Stadtstruktur und deren Veränderungen in einer eindrucksvollen Weise und sind ein unentbehrliches Mittel zur Datengewinnung. Um einen Blick von oben auf Hamburg zu werfen, muss man nicht in die Luft gehen oder Jemandem aufs Dach steigen. Es geht auch einfacher - mit Hilfe von Bildern, die vom Flugzeug aus aufgenommen wurden. Farbige Luftbilder sind ungewöhnliche und eindrucksvolle Bilddokumente und geben einen unverwechselbaren Eindruck von Gesicht und Schönheit unserer Stadt. Sie befriedigen jedoch nicht nur unser ästhetisches Empfinden, sondern bieten Fachleuten vielfältige, interessante Anwendungsmöglichkeiten. Für die Luftbildaufnahme werden mittlerweile fast ausschließlich digitale Kameras benutzt. Die auf dem Markt erhältlichen Aufnahmetechnologien unterscheiden sich in Flächensensoren und Zeilenscanner. Die derzeit bekanntesten digitalen Kameramodelle sind DMC, UltraCAM, ADS40 oder auch die HRSC. Aktuell sieht Hamburgs Bildflugplanung in der Regel einen Bildflug pro Jahr für Senkrechtaufnahmen vor: dafür wird die gesamte Fläche der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) jeweils im Frühjahr (vor Einsetzen der Belaubung) zum Zwecke der photogrammetrischen Luftbildauswertung und Orthophotoberechnung beflogen. Darüber hinaus findet im Rhythmus von 3 bis 4 Jahren während der Sommermonate (bei voller Belaubung) eine Luftbildbefliegung für die gesamte Fläche der FHH mit dem Ziel der Orthophotoerzeugung statt. Projekte von übergeordneter Bedeutung machen manchmal auch Sonderbefliegungen notwendig, die der LGV in Abstimmung mit seinen Kunden betreut, beauftragt und abrechnet. Da zum einen Befliegungen und die anschließende Datenverarbeitung äußerst zeit- und kostenintensiv sind und zum anderen eine Vielzahl unterschiedlicher Kunden abgeleitete Luftbilddaten wünschen, ohne sich zuvor intensiv mit Kameratechnologien, Befliegungszeitpunkten, Preisen oder Bildflugfirmen auseinandersetzen zu müssen, wurde der LGV für die Hamburger Verwaltung als zentrale Beschaffungsstelle photogrammetrischer Leistungen (MittVw 10/99, S. 230 ff) insbesondere vor dem Hintergrund bestimmt, Kosten zu minimieren und Qualität sicherzustellen. Nicht mehr für den Gebrauch bei LGV benötigte, analoge Luftbilder (historische Luftbilder) werden ans Staatsarchiv abgegeben und sind insbesondere für historische Recherchen beliebt, z.B. für Altlastenverdachtsflächen. Ansprechpartner ist hierfür das Staatsarchiv in der Kattunbleiche 19. Näheres kann folgendem Link entnommen werden: http://www.hamburg.de/staatsarchiv/ Der Zweck von Luftbildern lässt sich grob in folgende Kategorien einordnen: - Stereophotogrammetrische Luftbildauswertungen (Vektordaten) - Orthophotoberechnungen (Rasterdaten) - Luftbildkarten (hybride Daten) - Schrägluftbilder (Photos prägnanter Bereiche Hamburgs) Standardprodukte, wie Orthophotos, Luftbildkarten und Schrägluftbilder, werden vom LGV im Luftbildvertrieb oder im Internet auf verschiedenen CDs und als gedruckte Karten vertrieben. Für besondere Anforderungen und Luftbildauswertungen steht der Fachbereich "3D und Fernerkundung" jedem Interessenten mit Rat und Tat zur Seite. Luftbildauswertung: Mit Hilfe digitaler Stereo-Arbeitsstationen kann die luftsichtbare Topographie unter Beachtung der Genauigkeitsanforderungen dreidimensional ausgewertet und an CAD-Programme übertragen werden. Die photogrammetrische Genauigkeit steht (u. a.) in Abhängigkeit von der Flughöhe und der Bodenauflösung. Hauptanwendungsgebiet photogrammetrischer Auswertungen ist im LGV die Fortführung der Liegenschaftskarte ALKIS® und des 3D-Stadtmodells. Für die Luftbildauswertung steht derzeit folgendes Bildmaterial zur Verfügung: - komplette Fläche der FHH: Bildflugzeitpunkt Frühjahr 2018, Farbe, 5cm Bodenauflösung. Die hochauflösenden Luftbilder sind als datenschutzrelevant eingestuft und werden nicht an Dritte weitergegeben. In der Stereophotogrammetrie steckt jedoch noch viel mehr Potenzial. Ein Beispiel sind Versiegelungspläne, die der LGV für Großeinleiter erstellen kann. Verbraucher, die über 5000 Kubikmeter Frischwasser jährlich pro Grundstück beziehen, sparen nach § 15 a Sielabgabengesetz bares Geld, indem sie einen Erstattungsantrag stellen. Bei der Berechnung der Sielbenutzungsgebühr, kann der auf den Regenwasseranteil entfallende Teil reduziert werden. Dazu muss die Größe der Gebäudeflächen, der befestigten Flächen, der weich befestigten sowie der Grünflächen ermittelt werden. Zusätzlich muss ein Bestandsplan mit den farblich gekennzeichneten verschiedenen Flächenarten eingereicht werden. Der Landesbetrieb Geoinformation und Vermessung bietet seinen Kunden an, die entsprechenden tabellarischen Zusammenstellungen und Pläne zu liefern. Dabei werden die Daten durch Auswertung aktuellster Luftbilder gewonnen und durch einen örtlichen Feldvergleich ergänzt und klassifiziert. Weitere Einsatzmöglichkeiten der Stereophotogrammetrie sind bspw. die Erstellung von Bestands-, Grünflächen-, Baum- und Dachlandschaftsplänen. Aber auch Höhenauswertungen, von einzelnen Geländepunkten oder Objekten lassen sich kostengünstig bestimmen. Auch die automatisierte Extraktion von Oberflächenmodellen ist photogrammetrisch über Korrelationsverfahren denkbar.
In den vergangenen 70 Jahren stellten Stürme die größte Naturgefahr für europäische Wälder dar. Sturmschäden treten auf, wenn Bäume destruktiven Windlasten ausgesetzt sind. Aufgrund ihrer weiträumigen Ausdehnung verursachten Winterstürme die größten Schadholzmengen. Die Bedeutung von Winterstürmen für das Schadholzaufkommen in den europäischen Wäldern hat sich in den letzten 30 Jahren erhöht. Sechs der sieben schwersten Winterstürme traten nach 1990 auf. In der Vergangenheit waren besonders Nadelbaumarten von Schäden durch Winterstürme betroffen, weil sie im Gegensatz zu Laubbaumarten ihre Nadeln ganzjährig behalten. Durch die winterliche Belaubung ist die Übertragung von kinetischer Energie der bodennahen Strömung auf die Baumkronen effizient, weil die angeströmte Kronenfläche sehr groß ist. Aufgrund des derzeit ablaufenden Klimawandels kann davon ausgegangen werden, dass zukünftig neben den Winterstürmen vermehrt konvektive Sturmereignisse auftreten, die ganzjährig zu Sturmschäden an Bäumen und Wäldern führen, insbesondere im Sommer. Der Vorteil der saisonalen Belaubung von Laubbaumarten wird durch das ganzjährige Auftreten von destruktiven konvektiven Sturmereignissen verringert. Sturmereignisse können die Vitalität der verbleibenden Bestände in den betroffenen Regionen verringern und sekundäre biotische Naturgefahren wie Kalamitäten von Borkenkäfern und wirtschaftliche Verluste induzieren. Sturmschäden beeinträchtigen Ökosystemdienstleistungen wie die Holzproduktion, die Erholungsfunktion, Wasser- und Erosionsschutz und die CO2-Senkenleistung. Durch katastrophale Stürme kann die CO2-Senkenleistung von Wäldern bei einer sehr kurzen Exposition stark minimiert werden. Umfassendes Wissen über die auf Bäume wirkenden Windlasten ist eine grundlegende Voraussetzung, um Sturmschäden an Bäumen und in Wäldern zu minimieren. (i) Während zahlreiche (auch eigene) frühere Studien Muster von Wind-Baum-Interaktionen identifiziert und beschrieben haben, (ii) besteht immer noch eine grundlegende Wissenslücke hinsichtlich der absoluten instantanen Beträge von Windlasten, die Wind-Baum-Interaktionen hervorrufen. Diese fundamentale Wissenslücke besteht, weil nur rudimentäre quantitative Kenntnisse über die Verformung von Baumkronen unter realen Windbedingungen vorliegen (Rekonfiguration). Die Rekonfiguration bestimmt die Übertragung von kinetischer Strömungsenergie auf Baumkronen entscheidend mit. Das Projekt TreeCon soll dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. Die zu erwartenden Ergebnisse und die damit verbundenen neuen Erkenntnisse tragen dazu bei, zukünftige Sturmschäden an Bäumen und Wäldern zu minimieren. Für die Erzielung der neuen Kenntnisse wird ein neuartiges, kostengünstiges Messsystem zum Einsatz gebracht und mit bestehenden Messsystemen kombiniert, wodurch sich bisher nicht vollständig beantwortbare Fragen klären und Hypothesen überprüfen lassen. Das Messsystem eignet sich insbesondere für Untersuchungen an Laubbäumen.
Arbuskuläre Mykorrhizen erhöhen zwar die Resistenz von Pflanzen gegenüber pilzlichen Wurzelpathogenen und Bodennematoden, in oberirdischen Pflanzenteilen scheinen aber die Verteidigungsmechanismen unterdrückt zu werden. Auf der anderen Seite gibt es Hinweise, dass Blätter von Pflanzen, die mit dem Wurzelendophyt Piriformospora indica besiedelt sind, weniger stark von Blattpathogenen befallen werden. Diese Phänomene sollen auf cytologischer und molekulargenetischer Ebene untersucht werden. Der Einfluss des Mykorrhizapilzes Glomus spec. und des Wurzelendophyten Piriformospora indica auf die Infektion von Blättern und Wurzeln der Gerste mit nekrotrophen und biotrophen pilzlichen Pathogenen wird einmal makro- und mikroskopisch untersucht. Außerdem sollen Gene isoliert und charakterisiert werden, deren Expression (1) in den Blättern durch die Besiedelung der Wurzel mit Glomus spec. und P. indica oder (2) in den Wurzeln durch gleichzeitige Besiedelung mit Glomus spec. oder P. indica und mit einem Pathogen induziert ist. Als dritten gilt es, Gene zu identifizieren, bei denen durch die Anwesenheit eines Mykorrhizapilzes in der Wurzel die chemische Induktion ihrer Expression in den Blättern inhibiert ist.
Aktuelle Erkenntnisse legen nahe, dass tropische Ökosysteme, insbesondere tropische Wälder, eine wichtige Rolle im globalen Hg-Zyklus spielen. Aufgrund der hohen Produktivität und Litterproduktion in tropischen Wäldern findet 70% der globalen atmosphärischen (trockenen) Hg-Deposition auf Waldböden in diesen Umgebungen statt. Es besteht ein wachsendes Interesse an der Bedeutung der Bestimmung der Beziehung zwischen Hg-Akkumulation in Blättern und Blatt-/Kronenmerkmalen wie spezifischer Blattfläche (SLA) und Blattflächenindex (LAI), um globale Hg-Modelle zu Aktualisierung. Jedoch wurden diese Parameter sowie die Hg-Akkumulation in der Vegetation tropischer Wälder noch nie untersucht. Ein weiterer entscheidender Faktor, der noch nie bewertet wurde, ist der Zusammenhang zwischen der Hg-Akkumulation in den Blättern und der Wassernutzungseffizienz (WUE), die die Menge an Kohlenstoff ist, die als Biomasse pro Einheit Wasser von der Pflanze produziert wird. Stomatale Regulation spielt eine entscheidende Rolle in der WUE, da die Stomataöffnung den Wasserverlust durch Transpiration und die Menge an CO2 beeinflusst, die gewonnen wird. Da die Hg-Aufnahme auch von der stomatalen Regulation abhängt, kann die Etablierung dieser Beziehung wertvolle Einblicke in die Rolle liefern, die Dürre und eine bessere Anpassung an Dürre durch Pflanzen mit höherer WUE zukünftig bei der Hg-Assimilation in der Vegetation spielen werden.Ziel dieser Studie ist es, den Hg-Kreislauf der Vegetation in tropischen Wäldern genauer zu charakterisieren, einschließlich zwei verschiedener Waldtypen, dem tropischen trockenen Laubwald (TDBF) und dem tropischen feuchten Laubwald (TMBF). Dadurch wollen wir dazu beitragen, eine bessere Bewertung der Bedeutung tropischer Wälder im Vergleich zu nichttropischen Wäldern als Hg-Senken zu erreichen. Die vorgeschlagene Studie zielt darauf ab, zu bestimmen, wie verschiedene tropische Waldtypen und damit verbundene klimatische Bedingungen die Hg-Akkumulation in der Vegetation antreiben und wie der Transport von der Atmosphäre in den Boden stattfindet. Schließlich wird diese Studie die Hg-Akkumulation im organischen Oberboden quantifizieren und ihre Beziehung zur C-Akkumulation und Hg-Flüssen im Laubfall bestimmen, was wertvolle zusätzliche Daten für zukünftige globale Hg-Modelle liefern wird. Die Studie wird die Hg-Akkumulation in der Vegetation charakterisieren und die saisonale und räumliche Variabilität in der Hg-Ablagerung durch Laubfall bewerten. Durch den Vergleich die zwei (nahezu) extreme tropische Systeme darstellen, können wir eine einzigartige Perspektive auf die Funktionsweise tropischer Wälder gewinnen und inwieweit sie sich in Bezug auf die Hg-Akkumulation unterscheiden.
Die Landwirtschaft steht in vielen Teilen Europas vor zwei großen Herausforderungen: Die zunehmende Verknappung des verfügbaren Bodenwassers und eine gleichzeitige Stickstoffreduktion, als Maßnahme die eine Verunreinigung des Grund- und Oberflächenwassers durch Nitrate verhindern soll. Beide Herausforderungen stehen in Wechselwirkung, da eine geringe Verfügbarkeit von Bodenwasser zum einen die Transpiration und die Massenfluss-getriebene Aufnahme von Nährstoffen wie Nitrat (NO3-) und Chlorid (Cl-) verringert. Im Gegenzug hat sich gezeigt, dass die Aufnahme, d. h. das Vorhandensein von NO3- und Cl- im Blatt, die stomatären Bewegungen beeinflussen und somit wiederum einen wichtigen Einfluss auf den Wasserverbrauch der Pflanzen haben. In dem geplanten Projekt soll die Beziehung zwischen dem NO3--zu-Cl--Verhältnis im Boden und der stomatären Bewegung an zwei Kulturpflanzen untersucht werden; der dikotylen Ackerbohne und dem Getreide Gerste. Beide Kulturen unterscheiden sich vermutlich hinsichtlich einer Abhängigkeit von NO3- und Cl- für die Regulierung der stomatären Leitfähigkeit, da der stomatäre Schluss in Gerste von apoplastischem NO3- abhängt, während diese Abhängigkeit bei dikotylen Pflanzen nicht gefunden wurde. Darüber hinaus ist nicht bekannt, ob Gersten- oder Ackerbohnenschließzellen die Aufnahme von NO3- gegenüber Cl- bevorzugen, um die stomatäre Öffnung voranzutreiben. Das Projekt soll den Einfluss des NO3--zu-Cl--Verhältnisses im Boden auf die Stomata in vier Arbeitspaketen (APs) untersuchen, in deren Umfang Versuche auf den Organisationsebenen der Gesamtpflanzen (AP1), von Organ-/Gewebeebene (AP2), auf Einzelzellebene (AP3) und abschließend an individuellen Transportproteinen (AP4) durchgeführt werden sollen. Im AP1 werden verschiedene NO3--zu-Cl--Verhältnisse im Boden mit der Fähigkeit unserer Modellpflanzen, die Stomata sowie die Hydratisierung des Blattes zu regulieren, in Beziehung gesetzt. In AP2 werden wir untersuchen, inwieweit unterschiedliche NO3--zu-Cl--Verhältnissen im Boden die Ionen-, Metaboliten- und Hormonkonzentration (ABA) im Blattapoplasten und im Schließzellsymplasten beeinflussen, während AP3 zeigen soll, in welchem Maße das Anionenangebot (NO3-, Cl-) die stomatären Bewegungen beeinflusst. Im Zuge dessen soll geprüft werden, ob Schließzellen der Ackerbohne und Gerste NO3- oder Cl- für die osmotischen Prozesse bevorzugen, die die stomatären Bewegungen antreiben. Schließlich werden wir uns im WP4 auf die Rolle von NPF-Transportern für der Aufnahme von NO3- und Cl- in Schließzellen sowie auf die Rolle der SLAC1-ähnlichen Anionenkanäle, die diese Anionen wieder aus den Schließzellen herausschleusen können, konzentrieren. Obgleich gezeigt wurde, dass SLAC1-ähnliche Kanäle eine wichtige Rolle bei der Regulation der stomatären Bewegungen spielen, gibt es nur wenige Informationen über die Bedeutung einer NPF-vermittelten Aufnahme von NO3- und Cl- in die Schließzellen.
Die pflanzliche Photosynthese ist der zentrale Mechanismus in der Natur, Sonnenenergie in chemische Energie umzuwandeln. Darum wird die mikrobielle Photokatalyse als effiziente und nachhaltige Alternative für derzeitige chemische Prozesse angesehen. Während herkömmliche Photobioreaktoren mit Suspensionkulturen durch geringe Zelldichten begrenzt sind, könnten Biofilme als selbstimmobilisierte Mikroben mit hohe Zelldichte dieses Problem überwinden. Jedoch stellen hohe Zelldichte und Stabilität gegenüber variierenden Umweltbedingungen, wie Strahlung und Temperatur, eine Herausforderung für stabile katalytische Produktionsprozesse dar. Das Projekt zielt darauf, das Prinzip von Pflanzenblättern mit Selbstregulation und stabiler Unterhaltung der Photosynthesemaschinerie zu adaptieren. Mit Hilfe gentechnisch modifizierter phototropher Biofilme, die in einem porösen Zellkulturträger mit hoher Zelldichte wachsen, wobei dieses Material mit einer responsiven Hydrogelschicht an der Gas-Flüssig-Grenzfläche ausgestattet ist, soll eine stabile biokatalytische Aktivität für die chemische Produktion realisiert werden. Die pH- oder Temperatur (T)-responsiven Hydrogelschichten werden auf den Aktivitätszustand der mikrobiellen Konsortien innerhalb des porösen Materials reagieren und so eine Selbstkontrolle der katalytischen Aktivität durch Steuerung der Gaspermeation ermöglichen, ähnlich wie Pflanzenblattoberflächen. Das Konzept eines "mikrobiellen Blatts" wird umgesetzt auf Basis unserer Expertise zu mikrobiellen Konsortien für die chemische Produktion (z.B. Synechocystis, Pseudomonas) und der Entwicklung von Zellkulturträgern, einschließlich der Synthese von pH- und T-responsiven Hydrogelen, um eine selbstkontrollierte Aktivität eines lebenden katalytischen Materials (LCM) zu zeigen. In unserer Fallstudie werden wir die Leistungsfähigkeit von mikrobiellen Biofilmen in porösen Polymermaterialien für die katalytische Umwandlung von Cyclohexan in ?-Caprolacton oder Adipinsäure als Vorstufen der industriellen Polymersynthese untersuchen. Es soll gezeigt werden, dass Schwach- und Starklichtzustände, ähnlich dem Tag-Nacht-Zyklus, die Mikroumgebung der LCM so beeinflussen, dass dies zu gequollenen und kollabierten Zuständen der pH-responsiven Hydrogelschicht führt. Diese responsive Hydrogelschicht wird durch elektronenstrahlinitiierte Polymerisation von N-Isopropylamid- und Acrylsäuremonomeren mit einer Anpassung der Phasenübergangsbereichen synthetisiert. Die unterschiedlichen Quellungszustände und physikochemischen Eigenschaften der Hydrogelschicht, die durch die Aktivität der Biofilme ausgelöst werden, steuern den Zufluss von Cyclohexan für die katalytische Reaktion der adaptiven LCM, wodurch eine optimale Leistungsfähigkeit bei variierenden Lichtverhältnissen ermöglicht wird. In Zukunft werden unsere Erkenntnisse das Potential des Mikrobiellen-Blatt-Konzepts ausschöpfen lassen und selbststabilisierte biotechnologische Prozesse mit breiter Anwendbarkeit ermöglichen.
Das SPP DECRyPT trägt dazu bei, die Rolle des pflanzlichen Immunsystems bei der Regulierung von Mikrobiomen und deren Leistungen für Pflanzen aufzuklären. Dieses DECRyPT-Projekt untersucht die wechselseitigen Interaktionen zwischen der systemischen Immunität von Pflanzen und dem Mikrobiom der Phyllosphäre. Wir fanden heraus, dass induzierte systemische Resistenz (ISR), ausgelöst durch Interaktionen der Wurzeln von Arabidopsis thaliana mit nützlichen Mikroben, die Zusammensetzung der Blattmikrobiota durch Pflanzen-Mikroben-Mikroben-Interaktionen verändert. Diese Interaktionen führten zur Rekrutierung neuer Mikrobiota mit pflanzenwachstumsfördernden Eigenschaften auf dem Blatt. In den für DECRyPT Phase-II vorgeschlagenen Arbeiten wollen wir die molekularen Mechanismen charakterisieren, die den von uns beobachteten Mikroben-Mikroben-Interaktionen zwischen Pseudomonas simiae und At-L-Sphere Flavobakterium Leaf82 zugrunde liegen und zur Rekrutierung von Leaf82 auf A. thaliana Blättern und zur Wachstumsförderung der Pflanzen führten. Zusätzlich wollen wir die Auswirkungen der gleichen Bakterien und zusätzlicher Pflanzen-Mikroben-Interaktionen auf das Phyllosphären-Mikrobiom von Hordeum vulgare (Gerste) untersuchen. In Gerste werden wir ISR mit synthetischen Gemeinschaften (SynComs) auslösen und die modulierenden Effekte des Pathogens Bipolaris sorokiniana untersuchen. Wir werden auch abiotischen Stress anwenden, mit dem übergeordneten Ziel, Veränderungen im Mikrobiom der Phyllosphäre als Reaktion auf mehrere Stressfaktoren zu identifizieren. Dabei folgen wir der Arbeitshypothese, dass robuste Mikrobiom-Veränderungen, die mit abiotischen und nützlichen und/oder pathogenen biotischen Stimuli assoziiert sind, wahrscheinlich einen breiten Spektrum an Stresstoleranzen in Pflanzen stärken. Darüber hinaus werden wir durch die Untersuchung der Blattmikrobiom-Dynamik als Reaktion auf Pflanze-Pflanze-Interaktionen untersuchen, ob Interaktionen zwischen Pflanzen das Mikrobiom der Phyllosphäre stabilisieren und Pflanzen und Pflanzengemeinschaften in die Lage versetzen, dem Pathogendruck besser zu widerstehen. Die damit verbundenen Funktionen des Mikrobioms werden in SynCom-Experimenten getestet. Parallele Analysen von Pflanzenwachstumsparametern und von Genexpressionsprofilen von sowohl Pflanzen als auch Mikrobiota werden Einblicke in die Auswirkungen der Mikrobiomdynamik auf die Pflanzenfitness und -gesundheit liefern. Zusammengenommen werden die Ergebnisse dieser Experimente Einblicke in Mikroben-Mikroben-, Mikroben-Pflanzen- und Pflanzen-Pflanzen-Interaktionen liefern und deren Rolle bei der Rekrutierung und Verbreitung von (der Pflanzenfitness fördernden) Mikrobiota-Funktionen in der Phyllosphäre charakterisieren.
Problemstellung: In den meisten landwirtschaftlichen Systemen ist die Höhe des Feldertrages eng an die Stickstoffdüngung gekoppelt. Im Durchschnitt werden nur 40-50 Prozent des Stickstoffdüngers direkt von den Pflanzen aufgenommen, während der grössere Anteil zu Stickoxiden, flüchtigem Ammoniakgas oder Nitrat umgesetzt wird und teilweise die Umwelt stark belastet. Zusätzlich wird ein Teil des durch die Pflanzen aufgenommenen Stickstoffs in Form von Ammonium und Nitrat wieder abgegeben bzw. verflüchtigt sich aus den Blättern als Ammoniak. Pflanzensorten mit effizienter Aufnahme, Rückverlagerung und Umsatz von Stickstoff könnten helfen, den Verbrauch an Düngern und damit auch die Umweltbelastung zu verringern. Bekanntermassen bilden Nitrat, Harnstoff und Ammonium die Hauptquelle für die Stickstoffversorgung der Pflanzen. Darauf basiert ein Forschungsthema an den Modellpflanzen Arabidopsis und Tomate, das zum Ziel hat, Ammonium- und Harnstofftransportprozesse zu charakterisieren und ihre Beteiligung an einer effizienten Stickstoffausnutzung aufzuklären.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 86 |
| Kommune | 2 |
| Land | 79 |
| Wissenschaft | 4 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
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| Förderprogramm | 62 |
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| Text | 70 |
| unbekannt | 22 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 89 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 162 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 3 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 104 |
| Lebewesen und Lebensräume | 164 |
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