Das Projekt "Zum Einfluss von Tanninen der Eichenblaetter auf die Wirkung von Bacillus thuringiensis gegen den Schwammspinner (Lymantria dispar L.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Angewandte Zoologie durchgeführt. Unter den Gesichtspunkten der Umweltvertraeglichkeit sind zur Zeit Praeparate auf der Basis von Bacillus thurinaiensis (Pathotyp A) am besten fuer Massnahmen gegen frei fressende Schmetterlinge - somit auch gegen den Schwammspinner - geeignet. B.thurinaiensis wirkt spezifischer und ist weniger persistent als der oft verwendete Haeutungshemmstoff DIMILIN. Die Breitenwirkung auf Nuetzlinge und indifferente Insekten ist deutlich geringer. Leider ist der Wirkungsgrad der B.thurinaiensis-Praeparate mit nur 70-80 Prozent Mortalitaet oft unbefriedigend. Vor dem Hintergrund der aktuell ablaufenden Schwammspinneruebervermehrung in hiesigen Eichenbestaenden und der heftigen Diskussion ueber die Bekaempfungsmassnahmen mit DIMILIN soll in diesem Projekt der Frage nachgegangen werden, ob Inhaltsstoffe der Eiche die Wirksamkeit von B.thurinaiensis vermindern. Es soll der Einfluss der Tannine der Eichenblaetter - in Abhaengigkeit von Austriebs- und Gesundheitszustand sowie der bisherigen Frassbelastung der Eiche - auf die Wirksamkeit von B.thurinaiensis gegen Larven von L.dispar geprueft werden. Von den Ergebnissen werden tiefere Kenntnisse von Wirksamkeit und Hinweise auf Moeglichkeiten zur Verbesserung der Wirkungssicherheit von B.thuringiensis erwartet.
Das Projekt "Herbivorie auf der Birke (Betula pendula): Wird die Artengemeinschaft der Arthropoden von deterministischen Faktoren gepraegt oder von stochastischen Faktoren bestimmt?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften, Biozentrum, Lehrstuhl für Zoologie III (Tierökologie und Tropenbiologie) durchgeführt. Die Blattqualitaet der Birkenblaetter ist innerhalb eines Jahres (verschieden alte Blatt-Typen) und zwischen verschiedenen Jahren sehr variabel (Wasser, Protein, Phenole). - Junge Langtriebblaetter werden gegenueber alten Kurztriebblaettern von den meisten Herbivoren bevorzugt gefressen. - Kahlfrass durch den Schwammspinner (Lymantria dispar) fuehrt zu Veraenderungen in der Blattqualitaet, beeinflusst aber das Wachstum der Birken kaum. - Birkenindividuen sind sich in der Artenzusammensetzung einzelner Frassgilden sehr aehnlich, nach Kahlfrass wird die Dominanzstruktur der Blattkauer am staerksten veraendert.
Das Projekt "Untersuchungen zur Rassendifferenzierung beim Schwammspinner (Lymantria dispar)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Mit der RAPD-PCR-Technik sollen molekulargenetische Merkmale zur Unterscheidung asiatischer und europaeischer Schwammspinner genutzt und die Frage einer Einschleppung bzw. Bastardisierung aggressiver asiatischer Genotypen geklaert werden.
Das Projekt "Zum Einfluß der Nahrungsqualität der Traubeneiche (Quercus petraea) und der Zerreiche (Q. cerris) auf die Entwicklung des Schwammspinners, Lymantria dispar (Lepidoptera, Lymantriidae)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Der Einfluß der Nahrungsqualität der beiden Eichenarten Quercus petraea und Q. cerris wird mittels Blattpulverdiäten auf die Entwicklung und Fertilität des Eichenschädlings Lymantria dispar (Schwammspinner) geprüft. Ziel der Untersuchungen ist es, die entscheidenden Substanzen der Blattinhaltsstoffe zu erkennen, die zu den deutlichen Unterschieden im Wachstum, Entwicklungsdauer und Reproduktion des Insekts nach Frass auf den beiden Eichendiäten führen.
Das Projekt "Synthese und Abbau von JH in parasitierten Wirtsraupen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die endoparasitische Schlupfwespe ist ein wichtiger biologischer Gegenspieler des Schwammspinners, dessen Raupen weltweit zu den bedeutendsten Schädlingen der Eichenwälder gehören. Unsere bisherigen Untersuchungen über hormonelle Wechselwirkungen zwischen der Schwammspinnerraupe (Lymantria dispar) als Wirt und den Schlupfwespenlarven (Glyptapanteles liparidis) zeigten, dass eine Parasitierung zu einer Erhöhung des für die Entwicklung der Insekten entscheidenden Juvenilhormongehalts wie auch zu einem Wechsel des dominierenden Juvenilhormon-Typs in der Wirtsraupe führt. Durch den hohen Juvenilhormontiter, der v.a. kurz vor dem Ausbohren der Parasitenlarven aus ihrem Wirt auftritt, wird die Wirtsraupe in ihrer Entwicklung arretiert, so dass bei ihr eine weitere, energetisch aufwändige Häutung verhindert bzw. ihre Verpuppung unterdrückt wird. Die Erhöhung des Juvenilhormonspiegels im Blut der Wirtsraupe kann zum Teil durch eine parasitäre Hemmung des Hormon abbauenden spezifischen Enzyms, der Juvenilhormonesterase, erklärt werden. Unklar ist, wieso es durch die Parasitierung zu einer drastischen Veränderung der Juvenilhormontypen im Wirt kommt. In dem beantragten Projekt soll die Rolle der Parasitoidenlarven und ihrer assoziierten Faktoren (Venomsekret, symbiontische Polydnaviren, Teratocyten) bei der Synthese und beim Abbau der unterschiedlichen Juvenilhormontypen in den Zielorganen des Wirtstieres geklärt werden. Anhand von Implantations- und Inkubationsversuchen mit Parasitenlarven soll der Nachweis erbracht werden, ob diese grundsätzlich in der Lage sind, eigenes Juvenilhormon in den Wirt abzugeben. Darüber hinaus soll ihr Einfluss auf die Aktivität der Juvenilhormon produzierenden Drüse (Corpora allata) des Wirtes untersucht werden. Völlig unbekannt ist, auf welchem Weg Juvenilhormon im Gewebe der Insekten abgebaut wird. Durch den Vergleich der Aktivität der verschiedenen Juvenilhormon spaltenden Hydrolasen in Integument, Fettkörper und Mitteldarm der Wirtsraupe kann einerseits ein Beitrag zur Klärung dieser Frage geleistet, andererseits der parasitäre Effekt auf den Degradationsmechanismus festgestellt werden. Mit dieser Studie könnten somit wesentliche Wissenslücken über die komplexen hormonellen Wechselwirkungen zwischen Insekt und Insektenparasitoid geschlossen und grundlegende Erkenntnisse über den Abbau des Juvenilhormons im Insektengewebe gewonnen werden.
Das Projekt "Parasitärer Effekt auf den Juvenilhormon-Titer des Schwammspinners, Lymantria dispar" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die Metamorphose und die Reproduktion von Insekten werden von Juvenilhormonen (JH) reguliert, ein Gruppe nahverwandter Verbindungen. Defekte in der JH-Synthese oder Behandlungen von Insekten mit JH-ähnlichen Verbindungen bewirken letale Entwicklungsstörungen oder Sterilität. Es wird vermutet, dass bestimmte Effekte von Parasitoiden auf die Entwicklung des Wirtes durch Veränderungen des JH-Titers verursacht werden. Solche Messungen sind aufgrund der geringen Konzentrationen des Wirkstoffes äußerst kostspielig und häufig nicht zuverlässig. In dem Projekt soll eine neue Methode zur Quantifizierung der JH Verbindungen entwickelt sowie der Einfluss zweier Parasitoidenarten auf der JH-Titer der Raupen von Lymantria dispar untersucht werden.
Das Projekt "Räuber als Förderer von Mikrosporidien in Forstinsekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die Übertragung des Krankheitserregers vom infizierten zum nicht infizierten Individuum ist ein Kernaspekt im Zusammenspiel von Insekten und ihren Pathogenen. Dabei kann die innige Beziehung zwischen Wirten und ihren Krankheitserregern sowohl von abiotischen als auch von biotischen Faktoren, wie z.B. weiteren Krankheitserregern, Parasitoiden oder Räubern, beeinflusst werden. Über die Interaktionen zwischen Räubern, ihren erkrankten Beuteinsekten und deren Pathogenen ist sehr wenig bekannt. Das Verhalten von Räubern könnte ein bedeutender Aspekt im Übertragungserfolg von Krankheitserregern sein, entweder weil die erkrankte Beute aus der Wirtspopulation entfernt wird oder weil lebensfähige Stadien des Pathogenes ausgebreitet werden. Wir wollen das folgende Modellsystem nutzen, um zu untersuchen, inwieweit die Übertragung von Krankheitserregern in Insektenpopulation durch das Verhalten verschiedener Räuber beeinflusst wird. Der Schwammspinner, Lymantria dispar, dient sowohl als Wirtsorganismus für zwei pathogene Mikrosporidien, Vairimorpha disparis und Nosema lymantriae, als auch als Beute für zwei Räuber, die generalistische Ameisenart, Formica fusca, und den spezialisierten Laufkäfer, Calosoma sycophanta. Frühere und derzeitige Forschungsarbeiten lieferten und liefern wertvolle Erkenntnisse über die Übertragungswege beider Mikrosporidienarten, die unterschiedliche Gewebe des Wirtes befallen. Sie zeigen aber auch die Grenzen unseres Wissens, wenn es um die Rolle und die Bedeutung von Räubern bei der Übertragung von Mikrosporidien in ihren Wirtspopulationen geht. Unsere Studie wird untersuchen, inwieweit Räuber durch Kontakt mit infizierter Beute den Krankheitserreger in der Population verbreiten, z.B. mittels kontaminiertem Kot oder Verschleppung der Sporen des Pathogens. In einem weiteren Schritt werden wir die Zahl der durch die Räuber freigesetzten Krankheitserreger und deren Infektiosität für Wirtsraupen bestimmen. Wir werden weiters testen, ob die Räuber zwischen gesunder und erkrankter Beute unterscheiden. Übertragungsexperimente unter Halbfreilandbedingungen sollen zeigen, ob die Räuber in der Lage sind, Krankheitserreger in der Umwelt des Wirtes zu verbreiten und somit neue Infektionen hervorzurufen. Diese Erkenntnisse lassen uns einschätzen, ob Räuber fähig sind, die Übertragung von Mikrosporidien in ihren Schmetterlingswirten zu fördern und daher den Erfolg von Mikrosporidien, die für die biologische Schädlingsbekämpfung geeignet sind, zu erhöhen. In diesem Zusammenhang soll auch untersucht werden, ob die Räuber als Nicht-Ziel-Organismen durch Mikrosporidien beeinflusst werden.
Das Projekt "Die Rolle der Haemocyten von Lymantria dispar bei einer Infektion mit insektenpathogenen Mikrosporidien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Mikrosporidien sind einzellige, intrazelluläre Parasiten in tierischen Organismen. Insektenpathogene Arten sind attraktive Kadidaten für bestimmte Einsatzbereiche der biologischen Schädlingskontrolle. In früheren Untersuchungen konnten wir zeigen, wie das Immunsystem eines Wirtsinsektes, der Schwammspinner-Raupe (Lymantria dispar), auf Mikrosporidienifektionen reagiert. Unter anderem beobachteten wir manchmal Anlagerungen von Haemocyten (Blutzellen) an infizierte Stellen verschiedener Organe. Dennoch ist bislang ungeklärt, ob eine solche Einkapselungsreaktion durch das Immunsystem eine Infektion isolieren kann, oder ob die Mikrosporidien im Stande sind, Haemocyten als Wirtszellen zu nutzen, und ob sie sich dieser befallenen Haemocyten als Mittel zur Ausbreitung im Körper des Wirtes bedienen. Um dies zu untersuchen werden wir zu bestimmten Zeitpunkten Haemocyten aus infizierten L. dispar Raupen gewinnen. Im Lichtmikroskop werden diese auf den Befall durch die verschiedenen Entwicklungsstadien der Mikrosporidie untersucht. Infizierte Haemocyten aus Blutproben infizierter Tiere werden gereinigt und dann in nicht-infizierte Raupen injiziert. Durch abgestimmtes Timing von Blutabnahme, Injektion und Untersuchung der Tiere wird zu zeigen sein, ob Haemocyten des Wirtes von der Mikrosporidie erfolgreich besiedelt werden können und ob ein bestimmtes Entwicklungsstadium des Pathogenes die Blutzellen zur raschen Ausbreitung im Wirtsorganismus benutzen kann, d.h. somit die Abwehrreaktion des Wirtes zu seinen Gunsten einsetzten kann.
Das Projekt "Die Übertragung von Mikrosporidieninfektionen in Schwammspinner-Populationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Frühere Untersuchungen über Mikrosporidienerkrankungen des Schwammspinners, Lymantria dispar, konzentrierten sich vor allem auf Bereiche der Wirtsspezifität, Physiologie oder Taxonomie. Wichtige popualtions-ökologische Fragen blieben bislang unbeantwortet, wie z.B: Welchen limitierenden Einfluss können Mikrosporidien auf Schwammspinner-Populationen haben? Bei welcher Dichte an erkrankten Insekten kann es zu Epidemien kommen? Wie stark wird eine Mikrosporidieninfektion pro Zeiteinheit bzw. infiziertem Insekt übertragen? Laborexperimente berücksichtigen natürliche Verhaltensweisen sowie Umweltfaktoren nicht genug, um realistische Schätzungen zur Krankheitsübertragung zuzulassen. Wir werden daher Freilandexperimente durchführen, die natürliche Bedingungen an kleinen, eingekäfigten Bäumen bieten. Schwammspinner-Raupen werden während der meisten Zeit ihrer Larvalentwicklung gemeinsam auf diesen Bäumen gehalten. Durch Variation der Dichten von erkrankten und gesunden (empfänglichen) Insekten sollte es möglich sein, die Ansteckung mithilfe einfacher mathematischer Modelle nachzuvollziehen. Die Ausbreitung und die Schwere der Erkrankungen wird darüber hinaus quantifiziert. Wir erwarten neue Erkenntnisse über jene Parameter, die eine Übertragung von Mikrosporidieninfektionen in Schwammspinner-Populationen charakterisieren. Diese sollten in Folge zu einem besseren Verständnis der Rolle der Mikrosporidien in der Populationsdynamik des Schwammspinners beitragen.
Das Projekt "Übertragung von Mikrosporidien in forstlichen Lepidopteren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Unser Wissen vom Einfluss von Mikrosporidieninfektionen auf die Populationsdynamik forstschädlicher Insekten ist nach wie vor sehr lückenhaft. Ein Schlüsselprozess in den Wechselwirkungen zwischen Krankheitserreger und Wirtsinsekt ist die Übertragung der Krankheit. Darüber hinaus ist ein detailliertes Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen der Übertragung von entscheidender Bedeutung, wenn solche insektenpathogene Organismen für die biologische Schädlingskontrolle in Betracht gezogen werden. Die Pathologie einer Mikrosporidiose, charakterisiert durch Entwicklungszyklus, Organspezifizität und Virulenz des Erregers, kann nicht ohne Berücksichtigung der Krankheitsübertragung interpretiert werden. Unterschiedliche Charakteristika der Erkrankung sollten in unterschiedlichen Mechanismen der Übertragung ihren Niederschlag finden. Im vorliegenden Projekt untersuchen wir einen bedeutenden Schädling in unseren Eichenwäldern, den Schwammspinner, Lymantria dispar, und drei ihn befallende Mikrosporidienarten, namentlich Vairimorpha sp., Nosema lymantriae und Endoreticulatus schubergi als Modellsystem für die Krankheitsübertragung. Diese drei Mikrosporidien zeichnen sich durch den Befall unterschiedlicher Organe des Wirtes aus, und man nimmt an, dass sie unterschiedliche Hauptwege der Übertragung nutzen. Unsere Studie wird experimentelle Daten zur Rolle von Exkrementen, Seide und Kadavern infizierter Wirte bei der Krankheitsübertragung ermitteln. Alle potentiellen Mechanismen der Freisetzung infektiöser Dauerstadien des Pathogenes werden für die drei Arten quantifiziert. Wir werden die Möglichkeit der Krankheitsübertragung auf die nächste Generation untersuchen, ebenso die Dauerhaftigkeit infektiösen Materials unter Winterbedingungen. So soll gezeigt werden, wie eine Krankheit über mehrere, durch den Winter getrennte Generationen in der Wirtspopulation überdauern kann. Die neuen, quantitativen Daten werden verwendet, um ein mathematisches Modell zur Beschreibung der Krankheitsübertragung, das für eine nahe verwandte Nosema aus dem Schwammspinner entwickelt worden ist, zu verbessern und zu vervollständigen. Dieses Modell wird darüber hinaus adaptiert, um die vermutlich höchst unterschiedlichen Übertragungswege von Vairimorpha und Endoreticulatus zu beschreiben. Diese experimentell-vergleichende Studie könnte die erste detaillierte und modellhafte Darstellung der Übertragung von Mikrosporidien in einem forstschädlichen Insekt im Kontext unterschiedlicher Krankheitsverläufe liefern.
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