Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klemm + Sohn GmbH & Co. KG durchgeführt. Infolge des Klimawandels sind extremere Wetterlagen mit lang anhaltenden Trockenperioden bei gleichzeitiger hoher Sonneneinstrahlung zu erwarten. Dem daher steigenden Bedarf an klima-angepassten Zierpflanzensorten möchte die Firma Klemm & Sohn im Verbund mit der Forschungsanstalt Geisenheim und dem Forschungszentrum Jülich in einem innovativen Projekt Rechnung tragen. Hierbei soll eine zuverlässige Phänotypisierungsmethode entwickelt und ausgetestet werden, mit deren Hilfe Petunien-Sorten hinsichtlich einer kombinierten Trocken- und Strahlungsstresstoleranz unter Praxisbedingungen geprüft und kategorisiert werden können. Das Vorhabensziel wird durch Entwicklung und Optimierung eines Versuchsstandes zur reproduzierbaren Konditionierung von Petunien hinsichtlich Strahlungs- und Trockenstress bei Petunien während der Anzucht im Gewächshaus erreicht. Dazu wird Klemm & Sohn entsprechende vorcharakterisierte Petuniensorten zur Verfügung stellen. Der Versuchsstand wird bei Klemm & Sohn selber auf seine Praxistauglichkeit hin getestet. Die mit Hilfe des Versuchsstandes unterschiedlich konditionierten Pflanzen werden weiteren Stressfaktoren ausgesetzt. Dazu werden gekoppelte De- und Rehydrierungsexperimente unter standardisierten Bedingungen eingesetzt. Diese Stresstests werden von physiologischen, biochemischen und morphologischen Analysen bei den Projektpartnern begleitet, um Mechanismen der Trocken- und Strahlungsstresstoleranz getrennt identifizieren und untersuchen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim University, Zentrum für Landschaftsarchitektur und Urbaner Gartenbau, Institut Urbaner Gartenbau und Zierpflanzenforschung durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines in der praktischen Züchtungsarbeit einsetzbaren Prüfstandes zur zuverlässigen Phänotypisierung von Zierpflanzen-Genotypen hinsichtlich ihrer Trocken- und Strahlungsstresstoleranz. Hierzu sollen Protokolle zur Pflanzenanzucht unter differenziertem Wasser- und Strahlungsangebot erarbeitet werden, Methoden zur Stressapplikation im Rahmen von Kurzzeitexperimenten entwickelt und Einsatzmöglichkeiten von Schnelltestmethoden (z.B. Thermografie und Chlorophyllfluoreszenz) zur Detektion von Stresstoleranz erkundet werden. Am Projektbeginn steht die Schaffung technischer und methodischer Voraussetzungen zur Pflanzenanzucht bei differenziertem Strahlungsangebot (Konditionierung). Nachfolgend wird das unterschiedlich konditionierte Pflanzenmaterial verschiedenen Trocken- und Strahlungsstressbedingungen unterworfen und das Auftreten physiologischer und morphologischer Stressreaktionen erhoben. Die so erarbeiteten Reaktionsmuster werden mit denen von Pflanzen unter Prüffeldbedingungen verglichen, um daraus sukzessiv realitätsgerechte Stressbedingungen und sichere Stressindikatoren abzuleiten.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-2: Pflanzenwissenschaften durchgeführt. Unter Verwendung eines speziell zu entwickelnden Versuchsstandes sollen zuverlässige Phänotypisierungsmethoden entwickelt und ausgetestet werden, mit deren Hilfe Petunien-Genotypen hinsichtlich einer kombinierten Trocken- und Strahlungsstresstoleranz geprüft und kategorisiert werden können. Die Einbeziehung dieser kombinierten Stresstoleranz in den Züchtungsprozess von Petunien ermöglicht eine bessere Anpassung der Produkte an extremere Wetterlagen mit lang anhaltender Trockenheit bei hoher Sonneneinstrahlung und einen reduzierten Einsatz der wertvollen Ressource Wasser. Verfügbare Petuniensorten werden hinsichtlich einer kombinierten Trocken- und Strahlungsstresstoleranz vorcharakterisiert, und ein Boniturschema zur Stressquantifizierung wird erarbeitet. Ein Versuchsstand zur Applikation von kombiniertem Trocken- und Strahlungsstress sowie Prüfprotokolle für eine kombinierte Stresstoleranz werden neu entwickelt und optimiert. Mechanismen der kombinierten Trocken- und Strahlungsstresstoleranz bei Petunien werden identifiziert. Mögliche Prüfparameter für die Testung von Petunien-Genotypen hinsichtlich der kombinierten Stresstoleranz werden abgeleitet und an vorcharakterisiertem und uncharakterisiertem Pflanzenmaterial validiert.
Das Projekt "Teilprojekt Erzeugung transplatomischer Linien bei Raps und Mais" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Department Biologie I durchgeführt. Die paternale Vererbung von Plastiden soll bei Arabidopsis und Petunie untersucht werden und die Klonierung von Genen mit Einfluss auf paternale Vererbung initiiert werden. Bei Raps soll die ungewollte Verbreitung von plastidären Transgenen durch den Pollen quantifiziert werden. Plastidentransformation soll für Raps und Mais etabliert und optimiert werden. Zur Identifizierung von genetischen Faktoren mit Einfluss auf die ungewollte Verbreitung von Transgenen soll (i) die paternale Vererbung von Plastiden bei Arabidopsis, Petunie und Raps quantifiziert werden, und (ii) Mutationen mit Einfluss auf die paternale Plasidenvererbung identifiziert und charakterisiert werden. Für die Plastidentransformation bei Mais und Raps werden (i) Regenerationssysteme etabliert , (ii) geeignete Selektionsbedingungen in Gewebekulturen identifiziert, (iii) Transformationsvektoren für die Plastiden hergestellt , und (iv) transplastomische Linien hergestellt, molekular bestätigt und charakterisiert. Die wichtigen Kulturarten Raps und Mais werden der Plastidentransformation zugänglich gemacht. Strategien zur weiteren Reduktion der ungewollten Verbreitung von Transgenen über den Pollen werden ermöglicht.
Das Projekt "Erfassung, Wirkung und Zusammenhang von Gewaechshaus- und Bestandsklima bei Zierpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Zierpflanzenbau durchgeführt. Zusammenhaenge zwischen Gewaechshaus- und Bestandsklima werden durch Klimamessungen ermittelt. In pflanzenbaulichen Versuchen und physiologischen Untersuchungen werden die Auswirkungen des Klimas auf Wachstum, Entwicklung, Qualitaet und Haltbarkeit der Pflanzen untersucht. Schwerpunkte sind zum einen Untersuchungen zur Wirkung von Ozon auf Zierpflanzen (Crysanthemen, Gloxinien, Hibiscus, Kalanchoen, Petunien, Rosen, usw) und Gemuese (Tomaten, Gurken, Paprika), zum anderen Untersuchungen zur Wirkung von CO2-Duengung auf Zierpflanzen (Cyclamen, Chrysanthemen, Gloxinien).
Das Projekt "Anbau transgener Kulturpflanzen - PR-Arbeit zur Akzeptanzerhöhung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung durchgeführt. Das MPI für Züchtungsforschung plant die Aufnahme transgener Kulturpflanzen (Petunie, Kartoffel) in das Schaugartenprojekt. Aufbauend auf den mehrjährigen Erfahrungen mit dem seit 1990 laufenden Projekt soll durch gezielte Information der Öffentlichkeit über Vorträge und Führungen eine bessere Akzeptanz und ein differenzierte Betrachtungsweise gentechnischer Forschung im Bereich der Pflanzenzüchtung erreicht werden. Informationsmaterialien zu den transgenen Pflanzen sollen erstellt und die Forschungsergebnisse der vom BMFT geförderten Projekte aus den Bereichen Pflanzenzüchtung und Sicherheitsforschung verbreitet werden. Basierend auf einer Untersuchung der öffentlichen Auseinandersetzungen um die ersten Freilandversuche mit gentechnisch veränderten Kulturpflanzen soll versucht werden, ein Konzept zur Verbesserung der Kommunikation mit der breiten Öffentlichkeit zu entwickeln.
Das Projekt "Anbau transgener Kulturpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung durchgeführt. Das Vorhaben 'Anbau transgener Kulturpflanzen' soll vor dem Hintergrund eines effektiven Dialoges mit der Öffentlichkeit entwickelt werden. Führungen, Vortrags- und Diskussionsveranstaltungen werden durchgeführt; ein Konzept zur Verbesserung der Kommunikation zwischen Forschungsinstitution und Öffentlichkeit wird fertiggestellt. Geplant ist die Integration transgener Kulturpflanzen in die Demonstrationsgärten. In Ergänzung zur Begleitforschung zum ersten Petunienfreilandversuch soll die Krankheitsanfälligkeit transgener Petunien im Vergleich zu konventionellen Sorten über drei Vegetationsperioden geprüft werden. Die Entwicklung von Postern zu den transgenen Pflanzen, Arbeits- und Informationsblättern für diverse Zielgruppen und schließlich eines didaktisch aufbereiteten Begleitbuches ist vorgesehen. Um stets aktuelle Unterlagen für Vortrags- und Diskussionsveranstaltungen verfügbar zu haben, wird weiter der Aufbau einer Dokumentation zu wichtigen Bereichen des Themenfeldes Biotechnologie bzw. Gentechnik, Landwirtschaft und Umwelt angestrebt.
Das Projekt "Prägung von Elite-Material über Protein-Hydrolysate in sterilen ökologischen Nährmedien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen durchgeführt. Vegetative Vermehrungsketten basieren auf Elite-Material, das phytopathologisch einwandfrei sein muss. In-vitro-Verfahren sind daher in den Hauptkulturen die Regel (Kartoffeln, Himbeeren, Erdbeeren). Bei der bio-gerechten Umstellung von In-vitro-Techniken (BioVitro) setzen wir in der Medienzubereitung auf FiBLgelistete Bio-Dünger auf Proteinbasis bei Verzicht auf synthetische Komponenten (Nährsalze, Wuchsregulatoren). Protein-Hydrolysate stellen dabei die Nährstoffversorgung der Kulturen sicher. Material (Chrysanthemen, Pelargonien und Petunien) aus BioVitro erwies sich in der Akklimatisation unter ökologischen Produktionsbedingungen als auffallend robust. Konventionell ist die Überführung in vivo nicht selten problematisch. Ein Zusammenhang zwischen der organisch geprägten Vorkultur in vitro und ausgeprägter Widerstandsfähigkeit sowie zügigem Weiterwachstum liegt nahe. Spezifische Wirkungen von Protein-Hydrolysaten auf die pflanzliche Entwicklung werden in den letzten Jahren verstärkt wissenschaftlich untersucht. Nachgewiesen wurden u.a. Genaktivierung, Elicitierung und Immunisierung. Projektziel ist die Prägung von gesundem Elite-Material und damit die Aktivierung von Leistungspotenzialen (Nährstoffaneignung, Stresstoleranz, Resistenz) über Passagen auf ökologischen Nährmedien. Der vorliegende Projektentwurf bietet bei erfolgreicher Realisierung Lösungsansätze für vegetative Vermehrungssysteme im Ökologischen Gartenbau. Untersuchungen zur Prägung pflanzlichen Ausgangsmaterials über eine konsequente organische Ernährung auf Basis von Protein-Hydrolysaten in vitro sind Neuland. Wir sehen an dieser Stelle auch Potenziale für konventionelle Produktionsstrecken, die an der Schnittstelle 'Überführung' von mineralischen Nährmedien auf Erd-Substrate mit Schwierigkeiten kämpfen.
Das Projekt "Begleitende Sicherheitsforschung zur Freisetzung gentechnisch veraenderter Petunien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung durchgeführt. Gentechnisch veraenderte Pflanzen enthalten haeufig als Selektionsmarke das Antibiotika-Resistenz-Gen Neomycin-Phospho-Transferase (NPTII) in ihrem Erbgut. Die Kultivierung solcher Pflanzen im Freiland wirft die Frage auf, ob das NPTII-Gen wieder in Bakterien zurueckgelangen kann. Bei den zu unterscheidenden Pflanzen handelt es sich um Tabak oder Petunien, die mit unterschiedlich modifizierten NPTII-Genen transformiert worden sind. Es soll ueberprueft werden, ob durch die Verrottung dieser Pflanzen das NPTII-Gen in die Erde gelangen und dort von Bodenbakterien aufgenommen und weitervererbt werden kann. Zum Nachweis eines solchen etwaigen horizontalen Gentransfers wird eine hochempfindliche und spezifische Nachweismethode ('Polymerase-Chain-Reaction') eingesetzt. Die Untersuchungen zum Gentransfer werden sowohl im Gewaechshaus (Tabak und Petunie) als auch im Freiland (Petunie) durchgefuehrt. Dabei sollen Erkenntnisse gesammelt werden, inwieweit Gentransferereignisse im Freiland durch analoge Versuche im Gewaechshaus vorhergesagt werden koennen.
Das Projekt "Teilprojekt: Untersuchung der Pollenausbreitung plastidärer Markergene im Freiland und unter Gewächshausbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Landnutzung (ILN), Professur Agrobiotechnologie durchgeführt. In diesem Teilprojekt sollen Erfahrungen, die durch Abschätzung ungewollter ptTG Verbreitung plastidärer DNA durch Pollen von Arabidopsis und Petunie im Freiland sowie für Sommerraps im Gewächshaus gesammelt werden, um diese auf spätere Freisetzungen von Raps übertragen zu können. Im ersten und zweiten Jahr werden Atrazin-resistente Arabidopsis Pflanzen im Freiland auf die 'Dichtigkeit' des transplastomischen Ansatzes geprüft. Dazu werden fünf verschiedene Ansätze verfolgt. Im zweiten Jahr werden zusätzlich transgene Petunienpflanzen im Freiland getestet. Die Samen der Pflanzen werden auf Antibiotika- bzw. Herbizidresistenz überprüft und die resistenten Pflanzen molekularbiologisch charakterisiert. Im dritten Jahr werden erste Untersuchungen mit transgenen Rapspflanzen unter Gewächshaubedingungen durchgeführt. Die Samen werden ebenfalls untersucht und die resistenten Pflanzen molekularbiologisch analysiert. Die Ergebnisse der Freilanduntersuchungen von Arabidopsis und Petunie tragen dazu bei, den transplastomischen Ansatz als Confinement-Methode zu überprüfen, um die Erfahrungen auf die wichtigen Kulturarten Raps und Mais übertragen zu können.
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