Das Projekt "Parametrisierung eines epidemiologischen Modells - Auswirkungen einer Mikrosporidieninfektion auf Wirtspopulationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Universitätsklinikum, Institut für Klinische Pathologie durchgeführt. Parasiten sind Lebewesen, die auf Kosten anderer Organismen, ihrer Wirte, leben und diese dabei schädigen. Der Einfluss von Parasíten auf einzelne Wirte wurde in zahlreichen Studien untersucht. Über die Einflüsse von Parasiten auf ganze Wirtspopulationen ist jedoch wenig bekannt. Epidemiologische Modelle ermöglichen es, Daten, die an Individuen gewonnen werden, anzuwenden, um Vorhersagen über Auswirkungen von Epidemien auf Populationsebene zu machen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die Auswirkungen eines Mikroparasiten (eine Mikrosporidienart) auf einzelne Wirte untersucht und die generellen Aussagen eines epidemiologischen Modells am Beispiel dieses Parasiten überprüft werden. Insbesondere sollen die Übertragungsraten (Transmissionsraten) und die Virulenz des Parasiten ermittelt werden. Diese Daten werden dazu dienen, mit Hilfe eines bestehenden epidemiologischen Modells Vorhersagen über den Verlauf von Parasitenepidemien in Wirtspopulationen zu machen. In Populationsexperimenten werden diese Vorhersagen dann überprüft. Die Untersuchung wird am Wirt-Parasiten-Modellsystem Wasserfloh-Mikrosporidium durchgeführt werden, das sich besonders gut für Studien unkontrollierten Bedingungen eignet.
Das Projekt "Infektion, Krankheitsverlauf und Wirkung von Canningia tomici" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die Auswirkung der neu gefundenen Mikrosporidie, Canningia tomici, auf den Wirtsorganismus Tomicus piniperda zu untersuchen. Dabei soll der Krankheitsverlauf in bezug auf den Infektionsmodus und der Kranheitsfortschritt nach horizontaler Uebertragung (zwischen maennlichen und weiblichen Kaefern) oder nach vertikaler Uebertragung (von Kaefern der Parentalgeneration auf jene der Filialgeneration) beschrieben werden. Ueberprueft werden sollen auch Auswirkungen auf die Ueberlebensdauer (bei 16 Grad und 21 Grad C) und auf die Vermehrungsrate infizierter Kaefer. Durch kuenstliche Infektion von Tomicus spp. werden neben grundlegenden Daten auch praxisrelevante Ergebnisse in bezug auf die Lagerungstemperatur, Lagerungsdauer und auf die Keimfaehigkeit der Sporen erwartet. Darueber hinaus sollen Nebeneffekte von C tomici auf vergesellschaftet lebende Kiefernborkenkaeferarten ebenso untersucht werden wie die Einfluesse auf den wichtigsten natuerlichen Praedator, Thanasimus formicarius. Zur Komplettlerung der Beschreibung von C. tomici, soll diese Mikrosporidie mit Hilfe der 16S ribosomalen DNA molekular charakterisiert werden.
Das Projekt "Mikrosporidien als natürliche Gegenspieler des Eichenprozessionsspinners in den Eichenwäldern Niederösterreichs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Seit den späten 1990er Jahren befindet sich der Eichenprozessionsspinner, Thaumetopoea processionea, im östlichen und südöstlichen Österreich in Massenvermehrung. Dabei stehen weniger Fraßschäden durch die Raupen im Vordergrund als vielmehr die Wirkung auf die Menschen, wenn diese mit den mikroskopisch kleinen Gifthaaren der Raupe in Kontakt kommen. Das vorliegende Projekt untersucht Mikrosporidien als mögliche natürliche Gegenspieler zur biologischen Kontrolle dieses Insekts. In einem Screeningverfahren sollen Populationen von Raupen des Prozessionsspinners in Niederösterreich auf Befall mit insektenpathogenen Mikrosporidien untersucht werden. Aus infizierten Raupen werden diese einzelligen, intrazellulären Parasiten isoliert. Das Krankheitsbild der jeweiligen Infektion wird beschrieben, gegebenenfalls wird der gefundene Erreger näher charakterisiert. Ziel ist aus den gefundenen Mikrosporidien erfolgversprechende Kandidaten für die biologische Kontrolle des Eichenprozessionsspinners zu identifizieren.
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 "Mikrosporidien als natürliche Gegenspieler des Eichenprozessionsspinners" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Seit den späten 1990er Jahren befindet sich der Eichenprozessionsspinner, Thaumetopoea processionea, im östlichen und südöstlichen Österreich in Massenvermehrung. Dabei stehen weniger Fraßschäden durch die Raupen im Vordergrund als vielmehr die Wirkung auf die Menschen, wenn diese mit den mikroskopisch kleinen Gifthaaren der Raupe in Kontakt kommen. Das vorliegende Projekt untersucht Mikrosporidien als mögliche natürliche Gegenspieler zur biologischen Kontrolle dieses Insekts. In einem Screeningverfahren sollen Populationen von Raupen des Prozessionsspinners in der Steiermark auf Befall mit insektenpathogenen Mikrosporidien untersucht werden. Aus infizierten Raupen werden diese einzelligen, intrazellulären Parasiten isoliert. Das Krankheitsbild der jeweiligen Infektion wird beschrieben, gegebenenfalls wird der gefundene Erreger näher charakterisiert. Ziel ist aus den gefundenen Mikrosporidien erfolgversprechende Kandidaten für die biologische Kontrolle des Eichenprozessionsspinners zu identifizieren.
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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