Das Projekt "D 1.3: Regulation of flowering in tropical fruit crops on erosion prone sites in Northern Thailand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Ertragsphysiologie der Sonderkulturen (340f) durchgeführt. NRCT component: Assoc.Prof.Dr. Sruamsiri, Pittaya - Development of Clean Technology for Off-season Fruit Production: A Case Study of Mango, Longan, Litchi and Tangerine. Specific basic and applied science activities for each crop will be carried out in an attempt to solve the following issues. Longan: Previous research work has shown that flower induction can successfully be manipulated by application of KClO3. This crop is therefore an ideal model plant to investigate the regulatory mechanisms of flowering by: 1. determining acquisition and distribution of KClO3 using isotope labelling techniques and measuring enzyme activities in leaves to decide whether nitrate reductase is involved in the conversion and flower inducing activity of KClO3; 2. identifying mutual influences between hormones including their time-dependent changes brought about by manipulation of hormone biosynthesis through exogenously applied plant growth regulators (PGRs); 3. investigating the effect of off-season production systems on carbohydrate distribution and reserves. Mango: Paclobutrazol (PBZ) is already commercially used to manipulated flower induction in mango, however, the technique may not be sustainable due to its persistence in plant and soil. Prohexadione-Ca (Pro-Ca), another gibberellin biosynthesis inhibiting compound, and specific crop management techniques may prove to be successful and more sustainable alternatives to PBZ and warrant detailed investigation by: 1. evaluating appropriate time-of-season, concentration and application procedure (injection or spray) of Pro-Ca as possible alternative of PBZ and subsequent effects on hormonal status; 2. pruning or defoliation techniques which may induce a secondary flower through an altered hormonal status in the bud tissue. Litchi: There are still no proven orchard management practices for inducing off-season flowering in litchi. The main research objective is to study the significance of plant stress (pruning, girdling shoot tipping techniques, water and nutrient deficiency) on flowering signals by determining carbohydrate changes and hormonal status.
Das Projekt "Untersuchungen zu den Abbau-Mechanismen der Sprengstoffe RDX und TNT durch bodenbewohnende Pilze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (IBWF) e.V. an der TU Kaiserslautern durchgeführt. Sprengstoffe, v.a. TNT und Hexogen (RDX), sind als Kontaminationen in den Boden eingetragen worden und gelangen aufgrund ihrer geringen Wasserlöslichkeit langsam in das Grundwasser. Aufgrund ihrer Umwetlttoxizität ist eine Sanierung kontaminierter Standorte nötig. Bisherige Untersuchungen zum Abbau dieser Xenobiotika haben sich auf die oxidativen Enzyme von Pilzen aus fremden Habitaten (v.a. Weißfäule-Pilzen) konzentriert. Unter Ansatz basiert hingegen auf der Charakterisierung des Abbau-Potentials der nativen Bodenmycota. TNT wird durch Nitratreduktase-Aktivität reduziert und in die Humus-Schicht eingebunden, während das instabile heterozyklische RDX-Moleküle durch Reduktion gespalten und somit mineralisiert wird. TNT-Reduktion und RDX-Abbau werden durch eine große Diversität an bodenbewohnenden Pilzen durchgeführt, v.a. Zygomyceten (Cuninghamella, Absidia) und imperfekte Stadien von Ascomyceten (Penicillium, Trichoderma). Unsere derzeitigen Studien befassen sich mit der Einbringung der RDX-Fragmente in den pilzlichen Sekundärmetabolismus.
Das Projekt "Untersuchungen an Gruen- und Blaualgen ueber den Stickstoff-Metabolismus, Wirkung von gasfoermigen Immissionen (SO2, O3, NO2) auf Pinus-Keimlinge. Stickstoff-Metabolismus von Beta" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Pflanzenphysiologisches Institut und Botanischer Garten durchgeführt. 1.a) Regulation und Lokalisation der Nitritreduktase unter evolutionaerem Aspekt. Dabei wird die Molekularbiologie zur Identifizierung der pro- bzw. eukaryotischen Isoenzyme hinzugezogen. b) Mit Hilfe von Mutanten wird die Regulation der Nitratreduktase untersucht. Schwergewicht ist die in vitro Produktion vom Molybdaen-haltigen Komplex (MoCo) zur Charakterisierung. c) Proteolytischer Abbau der Nitratreduktasen im Zuge des Enzymturnover und der Senescenz. 2. Sterile Fichtenkeimlinge in Hydrokultur werden mit den Schadgasen SO2, O3 und NO2 in Kombinationen begast. Gemessen werden Veraenderungen von Enzymaktivitaeten im N- und C-Metabolismus. 3. Die Charakteristik des N-Stoffwechsels von Rueben wird untersucht, ihre qualitaetsbestimmenden Faktoren in Hinsicht auf gespeicherten Stickstoff bestimmt. Es kommt auf Aufnahme und Reduktion von Nitrat und den regulierenden Einfluss von Polyaminen an.
Das Projekt "Die Aktivitaet der Nitratreduktase in Nahrungspflanzen; Verteilung in der Pflanze und thermische Stabilitaet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Ernährung, Institut für Biologie durchgeführt. Nitrat ist ein unerwuenschter Inhaltsstoff von Nahrungspflanzen. Sein Gehalt wird mitbestimmt durch die Aktivitaet der Nitratreduktase, die fuer den weiteren Stoffwechselumsatz verantwortlich ist. Im Hinblick auf die Sicherung einer gesunden Nahrung ist es notwendig, die Verteilung der Nitratreduktase in den verschiedenen Pflanzenorganen, wie Wurzel, Spross, Blatt und Bluete zu kennen und die Abnahme des Nitratgehaltes, verknuepft mit der moeglichen Bildung von Nitrit, zu verfolgen. Gleichzeitig soll auch der Einfluss von Lagerzeit und Temperatur auf die Nitratreduktase und den Nitritgehalt geprueft werden.
Das Projekt "ABA-mediated stress response with focus on salt-stress and trunk development" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Pflanzenbiologie durchgeführt. Nitrate reductase (NR) is one of the best studied enzymes in herbaceous plants. However, little is known about nitrate assimilation in woody plants. Poplar as the model plant for trees with all of the known benefits will allow us to investigate this pathway in more detail. We will investigate the complex regulation of nitrate assimilation in woody plants by making use of our already existing knowledge of organ-specific expression of NR in tobacco. We will analyze the cross-talk between roots and shoot, the allocation of nitrate and reduced N-compounds between these organs, the threshold of N-assimilation exclusively in the roots and the storage capacity of N-compounds. Our work will be focused on different levels by (i) analyzing the already existing stably transformed poplar-lines containing different gene constructs including genes of NR and of the molybdenum cofactor biosynthetic pathway, (ii) producing a new set of transformed poplar plants be establishing the RNAi technique, and (iii) analyzing the promoter of NR. In tight collaboration with other groups of the Forschergruppe, these studies will give insights for poplar in the following areas: N-assimilation and allocation, importance of the different tissues for nitrate reduction, correlation between NR and the subsequent enzymes of the N-assimilation pathway, interaction with other organisms (mycorrhiza), importance of phytohormones for nitrate-uptake, importance of temperature and oxygen shortage for root N-assimilation (seasonal effects), influence of N-assimilation by salt stress.
Das Projekt "Zur Rolle der Nitratreduktion und der Stickstoffmonoxid (NO)-Bildung beim normoxischen/anoxischen/post-anoxischen Stoffwechsel von Wurzeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Fakultät für Biologie, Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften mit Botanischem Garten durchgeführt. Nitratreduktion von Wurzeln hat positive Auswirkungen auf die Überflutungstoleranz, doch sind die Mechanismen nur unzureichend verstanden. Nitratreduktase(NR)-haltige Wurzeln eines Tabakwildtyps produzierten unter Anoxia viel weniger Ethanol und Lactat als Wurzeln einer Tabaktransformante (LNR-H), die keine lösliche NR in der Wurzel (aber normale NR-Aktivität in den Blättern) besitzt. Auch der cytosolische pH und der Energiezustand der Wurzeln waren in WT unter Anoxia besser und die Pflanzen zeigten im Gegensatz zur LNR-H keine Welkeerscheinungen. Wir wollen nun überprüfen, inwieweit Nitrat- und Nitritreduktion, Atmung und oxidativer Pentosephosphatzyklus um Metabolite konkurrieren, und weshalb unter Anoxia in WT-Wurzeln die NR-Expression gesteigert und/oder die Proteolyse gehemmt ist. nitratreduzierende Pflanzen ermittieren unter Anoxia auch vermehrt Stickstoffmonoxid (NO). Wir wollen die NO-Emission von Wurzeln unter Normoxia/Anoxia/Post-Anoxia quantifizieren und beteiligte Reaktionen identifizieren. Eine mögliche Korrelation zwischen NO- und Ethylenemission sowie eine vermutete Akkumulation von NO-Verbindungen (Nitrosothiole und Nitrotyrosin) soll untersucht werden. Alle Experimente werden mit dem WT, der LNR-H-Transformante sowie an der Nitritreduktaseantisensetransformante von Tabak durchgeführt.
Das Projekt "Beteiligung am europaeischen Projekt mit oben offenen Kammeern: Auswirkungen von Luftschadstoffen; physiologische und biochemische Veraenderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig-Völkenrode (FAL) durchgeführt. Objective: The general objective is to test whether the ambient concentrations of atmospheric pollutants in important agricultural areas affect crops yield or not. General information: the particular objective of the present proposal will be to find out by which mechanisms the air pollutants so2, no2 and o3 are affecting agricultural plants and to what extend early indicators for pollution stress can be derived from the knowledge of these mechanisms. To achieve this aim open-top chambers will be used as exposure systems and two main experimental approaches will be chosen. 1. Using 24 open-top chambers with filtered air potted agricultural plants will be fumigated with low concentrations of so2, no2 and o3 either singly or in combination (i.e. so2 + no2; so2 + o3; no2 + o3; so2 + no2 + o3) throughout the whole growing season. 2. The effect of air pollutants on relevant species of a permanent grassland site will be evaluated by placing 4 open-top chambers with filtered and 4 with non-filtered air over selected areas of a grassland site near Braunschweig/FRG. Comparisons will be made between plant species growing in the filtered and non-filtered atmosphere and plant species growing in open field plots. This should be done at least over three growing seasons. Both experimental units will thoroughly be controlled for their pollution levels (so2, no2, o3) and climatic conditions (wind speed, air temperature, relative humidity, photosynthetic active radiation) inside and outside of the open-top chambers. At the grassland site additional air pollution parameters will be measured. Related to the objectives of the proposal the biological assessment of the pollution effects will mainly be carried out by measuring the following physiological and biochemical parameters of plants from both experimental units: content of: nitrate, nitrite, sulphate, sulphite, calcium, magnesium, potassium. Activities of enzymes: glutamate dehydrogenase, glutamine synthetase, glutamate synthase, nitrate reductase, peroxidase, superoxide dismutase. Water relations: content of proline, transpiration, osmotic potential, content of asorbate, chlorophyll content, buffering capacity, content of soluble protein.
Das Projekt "Genetische Diversität und der Einfluss von Gentransfer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Fachbereich 7 Biologie, Geo- und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Genetik durchgeführt. In dem Projekt soll 1) die genetische Diversität, 2) das Gentransferpotential innerhalb von verschiedenen Bakterienarten (Populationen) denitrifizierender Gemeinschaften und 3) dynamische Änderungen unter anthropogenen Umwelteinflüssen (Kontamination mit einem Xenobiotikum) an ausgewählten Standorten ermittelt werden. Hierfür werden speziesspezifische Sonden (16 S rDNA) für die Identifizierung von Populationsmitgliedern erprobt. Die Bestimmung der genetischen Diversität erfolgt durch Vergleich der RFLP-Muster PCR-amplifizierter Sequenzen (Gene der 16S rRNA, Nitratreduktase). Andererseits ergibt sich die genetische Diversität in den Einzelpopulationen durch Vergleiche der in der MLEE ermittelten Genotypen der Isolate (allele Unterschiede). Der Einfluss von Gentransfer auf die Entstehung genetischer Diversität in Populationen wird abgeschätzt, indem statistisch geprüft wird, ob die Kopplung von Allelen infolge von Rekombination (Gentransfer) als zufällig erscheint. In weiteren Untersuchungen wird das Potential zur Transformation ermittelt, in dem Isolate auf ihre physiologische Fähigkeit zur DNA-Aufnahme überprüft werden.
Das Projekt "Einfluss von Landnutzungsintensität auf die räumliche Verteilung und Funktion von Bodenmikroorganismen (SCALEMIC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Bodenbiologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist, den Einfluss der Grünlandlandnutzung auf die funktionelle Diversität von Bodenmikroorganismen in den drei Exploratorien zu untersuchen. Der C- und N-Kreislauf als Schlüsselprozesse terrestrischer Ökosysteme steht hierbei im Vordergrund. Unsere Hypothese ist, dass Grünland unterschiedlicher Nutzungsintensität anhand von generellen mikrobiellen Parametern klassifiziert werden kann. Hierfür wird ein Fuzzy Modell eingesetzt, das auf 1200 Referenzdaten basiert, welche innerhalb der letzten 20 Jahre in ganz Europa erhoben wurden. Anschließend soll die Enzymaktivität als Maß mikrobieller Aktivität im C- und N-Kreislauf mittels Geostatistik intensiver untersucht werden. Wir vermuten, dass eine abnehmende Diversität von Bodenmikrohabitaten und Pflanzen bei intensivierter Landnutzung die räumliche Heterogenität von mikrobiellen Prozessen reduziert. Gleichzeitig erwarten wir, dass die Landnutzung spezifische Funktionen der mikrobiellen Gemeinschaft beeinflusst. Dies soll beispielhaft an der bakteriellen Denitrifizierung durch die Analyse von Funktionsgenen (narG, nirK, nirS, nosZ) gezeigt werden. Die Verknüpfung von Abundanz und Gemeinschaftsstruktur der Denitrifizierer mit der Nitratreduktaseaktivität wird das Verständnis der Regulation des N-Kreislaufs in terrestrischen Ökosystemen verbessern. Die Ergebnisse werden mit der oberirdischen Biodiversität in Verbindung gebracht, um den Zusammenhang zwischen ökosystemarer Funktion und biotischer Diversität zu klären. Dies wird zur Erklärung des räumlichen Auftretens von Pflanzenarten in unterschiedlich genutztem Grünland beitragen.
Das Projekt "Simulation des Stoff- und Energiehaushaltes gesunder und geschaedigter Waldoekosysteme am Beispiel ausgewaehlter Waldgebiete in der Bundesrepublik Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Arbeitsgruppe Prof. Kohlmaier durchgeführt. Es wurde ein mathematisches Modell zur Simulation der Gasaufnahme ueber den stomataeren Pfad erarbeitet. Fuer die Spurengase SO2, NO2 und O3 ist die Aufnahme ueber den cuticulaeren Pfad im Vergleich zum stomataeren Pfad unbedeutend. Die Aufnahmeraten konnten auf der Grundlage der effektiven Widerstaende erklaert werden.Anreicherungseffekte aufgrund des rein thermodynamischen Gleichgewichts zwischen Gas- und Fluessigkeitsphase, sowie die Implikationen verschiedener Metabolisierungswege konnten stimuliert und an experimentellen Daten validiert werden. Dabei wurde die starke Abhaengigkeit der pysikalisch-chemischen und physiologischen Prozesse von Temperatur und Licht beruecksichtigt. Unter Benutzung von Datensaetzen des UBA und des DWD sind Simulationen von diurnalen und saisonalen Effekten durchfuehrbar. Die Hemmung der Ribulosebisphosphat Carboxylase durch S(+IV) wurde in ihrer quantitativen Bedeutung untersucht. Die Modellierung der Nitrat- und Nitritreduktion konnten Implikationen der verschiedenen Hypothesen ueber die Lokalisierung der Nitratreduktase herausgearbeitet werden. Weiterhin wurde gezeigt, dass die weitverbreitete Hypothese, dass NO2 durch die Disproportionierung zu Nitrit und Nitrat in die Pools zellulaerer Metabolite ueberfuehrt wird, weder die qualitative Charakteristik noch die quantitativen Daten zur NO2-Aufnahme erklaeren kann. Als Modellsystem fuer Radikalreaktionen des NO2 wurde die Wasserstoffabstraktion an Membranlipiden untersucht. Die Uebertragbarkeit der Saetze aus der Theorie unimolekularer Netzwerke auf die Diffusions/Reaktionssysteme am Blattpfad wurde bewiesen...
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| Bund | 17 |
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| Förderprogramm | 17 |
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