Das Projekt "Bestimmung und Ursprung der abiotischen Schaeden bei Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Agrikulturchemie und Umwelthygiene durchgeführt. Buts: determination et quantification des degats abiotiques, expertise dans des cas de pollutions graves en vue d'indemnisation. En pratique, il n'est pas rare de trouver des plantes endommagees (chloroses, necroses, etc.) ou de constater des baisses de rendement dans des cultures; faits qui ni sont imputables ni a des parasites, ni a des maladies, ni a des carences ou a des erreurs de traitement. Une pollution atmospherique ou edaphique peut etre la cause. Les degats sur les vegetaux peuvent etre d'origine biotique ou abiotique, le resultat est souvent le meme. Il s'agira en premier lieu de reconnaitre un certain nombre de parasites et maladies typiques s'attaquant aux grandes cultures, aux cultures fruitieres et maraicheres, puis d'etablir des contacts avec certaines des firmes agrochimiques possedant une experience et des competences reconnues. En cas de pollution atmospherique ou edaphique, apres determination du ou des polluants, il s'agira d'une part, de conseiller l'agriculteur quant aux mesures a prendre (consommabilite ou destruction des plantes touchees) et d'autre part, d'etablir les responsabilites et d'evaluer les pertes qu'encourt l'agriculteur. Des essais avec des bioindicateurs ou des biotests et des analyses de l'air ou du sol peuvent etre effectues en cas de doute sur la provenance des degats constates. (FRA)
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von Pilzen in der Rhizosphäre - bodenbürtige Infektionen von H. fraxineus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Institut für Biologie, Fachgebiet Ökologie durchgeführt. Die Europäische Esche Fraxinus excelsior wird durch den Schlauchpilz Hymenoscyphus fraxineus in ihrer Existenz bedroht. Neben der typischen Symptomatik des Eschentriebsterbens treten vielerorts vermehrt Stammfußnekrosen auf und intensivieren die Schäden an den betroffenen Bäumen um ein Vielfaches. Zahlreiche andere pilzliche Schaderreger wurden aus Stammfußnekrosen bereits nachgewiesen. Das Ziel des Vorhabens liegt in der eingehenden Erfassung und Identifikation von Pilzarten, die mit den basalen Gewebeschädigungen assoziiert, bzw. in der Rhizosphäre lokalisiert sind. Hierzu werden Holzproben vorwiegend aus den Randbereichen der Stammfußnekrosen entnommen und die darin vorhandenen Pilzarten in Reinkultur isoliert. Von jedem Morphotyp wird DNA extrahiert und analysiert. Das Mykobiom der Rhizosphäre wird mittels Marker-DNA-Sequenzen detektiert. In Voruntersuchungen wurden neben Saprobionten und Endophyten auch eine Reihe von pflanzenpathogenen Pilzarten meist oberflächennah isoliert. In hoher Frequenz traten Botyrosphaeria stevensii und Nectriaceae wie etwa Neonectria punicea und Vertreter des artenreichen Fusarium solani Spezies Komplex auf. Letzterer ist im forstlichen Kontext erst in Grundzügen untersucht und beschrieben worden. Weiterhin soll die inhärente Rolle von H. fraxineus an Stammfußnekrosen sowie der Rhizosphäre erforscht werden. H. fraxineus stellte sich als dominante Komponente des Mykobioms von Stammfußnekrosen heraus. Bis zu sechs H. fraxineus-Stämme wurden bereits vom Antragsteller in einer Nekrose gefunden. H. fraxineus-Stämme sollen deshalb mittels Mikrosatellitendaten ermittelt werden. Die aus der Rhizospäre isolierten Pilzarten sollen in Antagonistenversuchen H. fraxineus gegenübergestellt werden. Schließlich sind die detektierten Pilzarten mit den abiotischen Parametern zu korrelieren. Die genaue Kenntnis der Funktion des Mykobioms des Stammfußes und der Rhizosphäre eröffnet Handlungsmöglichkeiten für die Förderung resistenterer Eschen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Einfluss von Standortfaktoren auf Stammfußnekrosen - Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von assoziierten Pilzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt durchgeführt. Eine wichtige Rolle bei der Mortalität von Eschen spielen Stammfußnekrosen. Sie treten häufig bei an Eschentriebsterben erkrankten Bäumen auf. Die Ätiologie der Stammfußnekrosen ist bis heute nicht vollständig geklärt. Auch der Erreger H. fraxineus selbst, kann sie primär verursachen. Deshalb ist das Ziel des Teilvorhabens 4.1, die Ursache der Stammfußnekrosen an Eschen zu klären und den Einfluss von Standortsfaktoren auf deren Entstehung zu quantifizieren. Dazu sollen auf den Untersuchungsflächen standörtliche Gegebenheiten und das Vorkommen von Stammfußnekrosen untersucht werden. Um die Standorte zu charakterisieren werden schon vorhandene WZE/ BZE-Daten akquiriert und ausgewertet, ebenso wird die Aufnahme von Standörtlichen Parametern ein Aspekt in der Untersuchung auf In-tensivmonitoringflächen sein. FraxCollar ist direktes Bindeglied zum Unterbund 2 FraxMon da ein Projektmitarbeiter in beiden Unterverbünden in Personalunion forscht. Auf den Untersuchungsflächen werden die Stammfußnekrosen kartiert und ihr Ausmaß (Größe, Tiefe) erfasst sowie die Eschen in Schadstufen des Erkrankungsprozesses eingeteilt. Von den Nekrosen werden Proben geworben und im mykologischen Labor untersucht, d.h. es werden aus den Randbereichen der Nekrosen Pilze aus dem Holz isoliert. Diese Pilze (H. fraxineus und andere assoziierte Pilze der Stammfußnekrosen) werden DNA- und morphologisch gestützt identifiziert und hinsichtlich ihrer ökologischen Funktion charakterisiert. H. fraxineus-Stämme, Endophyten, sekundäre Schaderreger und potentielle Antagonisten werden an andere Teilvorhaben/Verbünde weitergegeben. Forschungsergebnisse münden in Empfehlungen für die forstliche Praxis ein. Zusätzlich hat das TV4.1 die Koordination des Unterverbundes 4, koordiniert die Probennahmen für alle anderen Teilvorhaben im Unterverbund FraxPath und übernimmt den fachlichen Austausch mit FraxForFuture sowie FraDiv.
Das Projekt "Alternativmethoden Anschluss - Einzelvorhaben: ZIT-A - Zytotoxizität im Immun-Tumor Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Universitätsklinikum des Saarlandes und Medizinische Fakultät der Universität des Saarlandes, Lehrstuhl für Biophysik durchgeführt. In dem FuE Projekt 'Zytotoxizität im Immun-Tumor Modell (ZIT)' haben wir in vitro Assays entwickelt, die eine simultane Analyse der Zytotoxizität und Proliferation von humanen und murinen Zytotoxischen T Lymphozyten (CTL) und Natürlichen Killerzellen (NK) sowie die Quantifizierung von Apoptose und Nekrose von Tumorzellen auf Einzelzellbasis erlauben. Eine hohe Parallelisierung wird durch Ansätze im 96- oder 384-Well erreicht. Einzelzelldaten sind dabei absolut essenziell, da selbst wenige überlebende Tumorzellen zu einem Rezidiv des Tumors führen können und sich außerdem Killerzellen stark in ihrer Aktivität unterscheiden. Das Ziel des beantragten Anschlussprojektes ZIT-A ist die Entwicklung einer vollautomatischen on-premise (= lokale Installation) oder Cloud-basierten Software, die eine unvoreingenommene, nutzerfreundliche und effiziente Analyse, Statistik und Darstellung großer Mengen von Einzelzelldaten erlaubt. Dabei sollen konkret folgende Ziele erreicht werden: 1.) Vollautomatische Analyse, statistische Auswertung und publizierbare Darstellung der Art des Zelltodes der Gesamtpopulationen aller Wells der ausgewählten Experimente. 2.) Vollautomatische Analyse, und statistische Auswertung der Einzelzelldaten von Killerzellen und Tumorzellen bzgl. Migration, Kontakte, Zytotoxizität (Apoptose, Nekrose, Mischformen) und Proliferation. 3.) Etablierung eines Cloud-Dienstes oder einer lokalen Software, die in nutzerfreundlicher Form die routinemäßige Auswertung von Zytotoxizität-Assays im Immun-Tumor Modell mit hoher Parallelisierung und großen Datenmengen ermöglicht. Durch die in ZIT-A entwickelte Software wird ein routinemäßiger Einsatz der Assays in der personalisierten Tumormedizin und für Wirkstoffscreenings möglich und das volle Potential der Assays aus ZIT kann bzgl. des 3R-Prinzips optimal umgesetzt werden.
Das Projekt "Alternativmethoden: Zytotoxizität im Immun-Tumor Modell: Entwicklung von Assays, die die Analyse der Zytotoxizität und Vermehrung von Killerzellen des Immunsystems sowie die simultane Quantifizierung des Zelltodes von Tumorzellen erlauben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Universitätsklinikum des Saarlandes und Medizinische Fakultät der Universität des Saarlandes, Lehrstuhl für Biophysik durchgeführt. Interaktionen zwischen Zellen des Immunsystems und Tumorzellen sind sehr relevant für die Entwicklung von Tumorgewebe. Gelingt es dem Immunsystem das Tumorwachstum zu verhindern oder nicht? Das Ziel des Projektes 'Zytotoxizität im Immun-Tumor Modell (ZIT)' ist die Entwicklung von in vitro Assays, die eine simultane und vollautomatisierte Analyse der Zytotoxizität und Vermehrung von Killerzellen des Immunsystems aus menschlichem oder Mausgewebe auf der einen Seite sowie die simultane Quantifizierung des Zelltodes von Tumorzellen auf der anderen Seite erlauben. Die Assays sollen die gezielte Analyse und Optimierung von potentiellen gegen Tumore wirksamen Substanzen auf ihre pharmakologische Wirkung im tumorimmunologischen System ermöglichen. Durch die in vitro Assays im murinen System sollen in vivo Experimente in Mäusen kurz- und mittelfristig reduziert werden (Reduce). Durch die Assays im humanen System sollen in vivo Experimente in Mäusen mittel- und langfristig ersetzt werden (Replace). Die Assays sollen für menschliche Zellen und für Zellen aus Maus entwickelt werden. Für die Analysen soll im Wesentlichen ein Matrix-basiertes 2-dimensionales Environment etabliert werden, welches für den mittleren bis hohen Durchsatz im 96 Wellplatten Format genutzt werden soll. Die Assays sollen Einzelzellanalysen ermöglichen, um Apoptose und Nekrose der Tumorzellen zu unterscheiden und die Zytotoxizität einzelner Killerzellen zu quantifizieren. Die meisten Prozesse im menschlichen Körper laufen im 3-dimensionalen Environment ab. Daher sollen die Assays auch auf 3D übertragen werden. Um die Assays zu validieren, werden zufällig ausgewählte Chemotherapeutika herangezogen. Des Weiteren sollen immunmodulatorische Substanzen zur Validierung genutzt werden. Insbesondere sollen auch Substanzen zum Einsatz kommen, die bereits in vivo auf Immunfunktion oder das Tumorwachstum in Mäusen getestet worden sind.
Das Projekt "ERA-NET EUPHRESCO: Verbreitung und Schadwirkung der Lecanosticta-Nadelbräune (Lecanosticta acicola) (BrownspotRisk)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft, Institut für Waldschutz, Abteilung für Phytopathologie und Biochemie durchgeführt. Erstes Ziel der Studie ist der Aufbau eines Koordinations- und Kooperations-Netzwerkes innerhalb der Projektpartner unter Einbeziehung von Stakeholdern und externen Partnern (Behörden, Forstbetriebe, Private), um die Basis für die Entwicklung gemeinsamer Strategien gegen Lecanosticta acicola (L.a.) zu erstellen. Nächstes Ziel ist die genaue Erfassung von Wissenslücken, die gegenwärtig ein effizientes Management der immer bedeutender werdenden Pilzkrankheit L.a. erschweren. Die Tatsache, dass die Krankheit mit dem Älterwerden der betroffenen Bäume nicht verschwindet rückt die Vermeidung der Entstehung neuer Infektionsherde sowie der Ausweitung bereits existierender Infektionsherde in den Vordergrund von Managementstrategien. Dies erfordert zunächst eine genaue Abgrenzung der vorhandenen Befallsflächen, die trotz einer Überprüfung der Lecanosticta-Nadelbräune im Zuge jährlicher Surveys in Österreich fehlt. Die im Zuge der Surveys insgesamt häufig gemachten Nachweise an Einzelbäumen im urbanen Bereich lassen eine bisher unbemerkt gebliebene, weitere Verbreitung in österr. Wäldern befürchten. Im gegenständlichen Projekt ist daher ein bundesweites Monitoring geplant. Darauf aufbauend zielt die Studie auf eine erweiterte Risikoanalyse ab, für die Daten zu Infektionsvoraussetzungen (Einschleppungs-/Einwanderungswege, Vektoren, klimatische Parameter, standörtliche Gegebenheiten, Baumartenzusammensetzung und -Dichte) aus dem Monitoring herangezogen werden. L.a. kann viele Arten von Kiefern befallen, das komplette Wirtsspektrum ist jedoch nicht bekannt. Von anderen Koniferen ist bisher nur Weiss-Fichte (Picea glauca) als Wirtspflanze nachgewiesen. Ob z.B. die europäische Fichte (Picea abies) erkranken kann, ist nicht geklärt. Daher ergibt sich als weiteres Ziel die präzise Kenntnis der Infektionsanfälligkeit der Koniferenarten in Österreich gegenüber Lecanosticta acicola. Da auch bei anfälligen Baumarten (Latschen, Spirken) offensichtliche Unterschiede in der Infektionsanfälligkeit beobachtet werden, zielt das Projekt auch auf den Nachweis von genetisch fixierter Resistenz ab. Eine kürzlich veröffentlichte Studie hat bisher zwei verschiedene Populationen von Lecanosticta acicola in Europa nachgewiesen: bei Kontakt besteht durchaus die Gefahr der Rekombination unter Änderung des pathogenen Eigenschaften. Die Identifikation der in Europa präsenten Arten (Stämme?) ist daher von entscheidender Bedeutung, wobei die Kooperation der Forschungspartner im Rahmen des EUPHRESCO-Projektes hier einen besonderen Stellenwert einnimmt. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen in nach Ökosystemen getrennte Risikoanalysen münden. In Kooperation mit den anderen Projektpartnern sind schließlich Strategien zur Vermeidung weiterer Einschleppungen sowie der Ausbreitung der Krankheit unter Einbeziehung biologischer Techniken zu entwickeln. Das Gesamtprojekt wird zur Erreichung dieser Ziele in 6 Arbeitspakete aufgeteilt, zu denen jeweils alle Projektpartner Beiträge leisten.
Das Projekt "Teilprojekt 9: Pathogene und nekrotische Pilze in Obstbau und Forstwirtschaft, Referenzbibliothek und Phylochip" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH durchgeführt. Der Verbund GBOL II wird weiter am Ausbau der ersten umfassenden 'DNA-Barcoding' - Gendatenbank der dt. Flora und Fauna arbeiten. Diese ermöglicht eine automatisierte Artbestimmung. Ein Teilbereich von GBOL II befasst sich mit der systematischen Erfassung einiger ausgewählter Gruppen von Pilzen. Die zu untersuchenden Pilzgruppen gehören ökologisch und kommerziell zu relevanten taxonomischen Gruppen, deren taxonomische Einteilung profundes Spezialwissen voraussetzt. Es sollen erstmals im großen Stil Daten über die molekularphylogenetischen Charakteristika dieser Pilze erhoben und öffentlich zugänglich gemacht werden. Die Referenzdaten zur Generierung des Ökochips werden und a. am HZI erstellt. Im Teilprojekt des HZI werden bestimmte taxonomische Schlauchpilzgruppen u.a. Xylariales, Helotiomycetes und Orbilomycetes bearbeitet. Diese Pilze sind meist Holzzerstörer und Endophyten, zu einem kleinen Teil Phytopathogene. Sie haben aber auch als Produzenten von Wirkstoffen, Enzymen oder als biologische Pflanzenschutzmittel großes Potential für biotechnologische Anwendungen. Es werden auf Basis morphologisch gut charakterisierter Belege, die teils von Spezialisten geliefert und teils von den beteiligten Forschern selbst gesammelt wurden, DNA-Extraktionen und PCR-Amplifikationen bestimmter genetischer Loci durchgeführt. Die amplifizierten Proben werden sequenziert und phylogenetisch eingeordnet. Schließlich werden die Daten in einer öffentlich zugänglichen Datenbank zur Verfügung gestellt. Die Belege und Arbeitsergebnisse werden dokumentiert und ausgewählte Herbarbelege und Kulturen als Referenzen in öffentlichen Stammsammlungen hinterlegt.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: REPLACE-AKI - Ex vivo Assay der akuten Nierenschädigung und -Regeneration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klinikum der Universität München, Campus Großhadern, Medizinische Klinik und Poliklinik IV durchgeführt. Das Vorhabenziel ist die Entwicklung eines ex vivo Assays, welcher eine Substanztestung zur therapeutischen Beeinflussung der akuten Nierenschädigung bei deutlicher Reduktion (kleiner als 90%) der benötigten Tierzahlen ermöglicht. Hierbei soll therapeutisch das Überleben und die klonale Proliferation der intrarenalen Progenitorzellen gezielt adressiert werden. Unser Ansatz, Tierzahlen für die experimentelle Untersuchung der akuten Nierenschädigung wesentlich zu reduzieren basiert auf eigenen Vordaten, nach denen die Primärzellisolation aus der Mausniere den o.g. Phasen der ANS weitestgehend entspricht und sich für das Substanzscreening beider Phasen eignet. Dadurch kann durch eine Substanztestung im großen Stil die Frage nach der Nierenregeneration durch intrinsische Stammzellen beantwortet werden. Zunächst werden an Wildtypmäusen, sowie an der transgenen Mauslinie PAX2-rtTA/TetO-cre/ROSA26-Confetti eine Tubuluszellisolation durchgeführt, die in vitro die akute Tubuluszellnekrose simuliert. In der Folge können dann 81 verschiedene 'small molecules' zur Modulation des Überlebens oder der Regenerationskapazität der Tubulusepithelzellen in vitro getestet werden. In einem letzten Schritt wird dann das vielversprechendste 'small molecule' am Krankheitsmodell des Ischämie-Reperfursionsschadens in vivo getestet.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Trachealepithel und Aufnahme in vivo" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Lübeck, Institut für Anatomie durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist, valide Kriterien zur Abschätzung der humantoxischen Wirkung unterschiedlicher synthetischer CBNP-Modifikationen auf verschiedene funktionelle Bereiche gesunder und vorgeschädigter Lungen zu etablieren. Teilprojekt 3 liefert den Beitrag für die großen Atemwege. Das Ziel des Projekts ist zu klären, in wieweit die Funktion des Atemwegsepithels großer Atemwege durch Exposition mit CBNP beeinträchtigt wird und wie sich dies auf die Selbstreinigungsfunktion der Lunge auswirkt. Endziel ist die Erstellung eines Kataloges, der den CBNP in Abhängigkeit ihrer Oberflächenmodifikation ein toxisches Potential für die untersuchten Parameter zuschreibt. Für die Untersuchungen werden die in Arbeitspaket 1 hergestellten CBNP im Vergleich zu Referenz- und Vergleichspartikel (Printex-90 und Pyrolyyx-CB) auf gesunde und vorgeschädigte Lungen von Mäusen eingesetzt. Nach 3-monatiger Expositionsdauer sowie nach Vorschädigung der Lunge wird das Epithel der Trachea hinsichtlich des zilienvermittelten Transports, der Zilienschlagfrequenz, dem Auftreten von Nekrose und Apoptose sowie der Expression von inflammatorischen Mediatoren untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Atemwegsepithel und dendritische Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Borstel-Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, valide Kriterien zur Abschätzung der humantoxischen Wirkung unterschiedlicher synthetischer CBNP-Modifikationen auf verschiedene funktionelle Bereiche gesunder und vorgeschädigter Lungen zu etablieren. Teilprojekt 4 untersucht dazu das Atemwegsepithel von Bronchiolen sowie dendritische Zellen und liefert einerseits einen Beitrag, die Langzeiteffekte der verschiedenen modifizierten CBNP zu untersuchen und andererseits abzuschätzen, ob vorgeschädigte Lungen bereits bei geringerer Exposition mit CBNP nanopartikelspezifische Veränderungen zeigen. In einem weiteren Projektteil soll festgestellt werden, ob eine Adsorption von Allergenen an CBNP zu einer Potenzierung der Allergenwirkung führt. Die Einzelheiten hierzu sind in der beigefügten Vorhabenbeschreibung erläutert. Die in Arbeitspaket 1 hergestellten CBNP werden in verschiedenen in vivo-Modellen eingesetzt, um die Wirkung der CBNP auf die distalen Atemwege (Bronchiolen) der Lunge zu untersuchen. Hierbei wird zwischen einmaliger Exposition vorgeschädigter Lungen und multipler Exposition bei sowohl gesunden als auch vorgeschädigten Lungen unterschieden. Die Analyse der Bronchiolen umfasst die Regulation von Enzymen xenobiotischer Stoffwechselwege, die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, das Auftreten von Nekrose und Apoptose sowie die Induktion pro-inflammatorischer und pro-fibrotischer Zytokine. Im zweiten Projektteil wird mit Hilfe humaner dendritischer Zellen (DC) untersucht, inwieweit die Beladung und Kopplung von CBNP mit verschiedenen Allergenen die toxikologischen und immunologischen Eigenschaften der CBNP und der Allergene beeinflusst. Mit zell- und molekularbiologischen Methoden werden dabei insbesondere das Auftreten von Nekrose und Apoptose, die Induktion proinflammatorischer Zytokine sowie die DC-/T-Zellwechselwirkung bestimmt. Die Einzelheiten des Arbeitsplanes sind in der beigefügten Vorhabenbeschreibung erläutert.
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| Förderprogramm | 36 |
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| Lebewesen & Lebensräume | 36 |
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| Weitere | 36 |