Das Projekt "Untersuchungen ueber den Effekt gezielter Mykorrhizierungsmassnahmen in der Forstpraxis und zur Gewinnung neuer, leistungsfaehiger Pilzstaemme durch Zuechtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landwirtschaftskammer Rheinland durchgeführt. 1) Im Bergischen Land wurden insgesamt 5 Feldversuche mit Buchen und Fichten zu verschiedenen Aufforstungsproblemen durchgefuehrt. Die Buchen und Fichten sind mit speziell ausgewaehlten Mykorrhizapilzen beimpft worden. Die Auswahl erfolgte nach in-vitro-Tests, in denen die Schwermetall-, Saeure- und Aluminiumtoleranz der Pilzstaemme ueberprueft worden war. Es wird der Einfluss der Mykorrhizapilze auf das Wachstum der Buchen und Fichten unter den jeweiligen Standortbedingungen ueberprueft. 2) Untersuchungen zur Mykorrhizierung von Sorbus aucuparia, Betula pendula und Populus tremula. 3) Verbesserung des vorhandenen Pilzmaterials durch gezielte zuechterische Massnahmen.
Das Projekt "Biotechnologische Nutzung der Isoprensynthese phototropher Organismen - Foerderschwerpunkt: Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Als ungesättigter kurzkettiger Kohlenwasserstoff ist Isopren ein begehrter Rohstoff der Kunststoff- und Kautschukindustrie. Es ist nur zu sehr geringem Anteil im Erdöl enthalten und wird derzeit aufwendig aus dem C5-Schnitt der Raffinerien hergestellt. Ziel des geplanten Projekts ist, die Gene für die Isoprensynthese aus Laubbäumen und Cyanobakterien zu isolieren und in Bakterien zu experimieren, um über die Expression der eingebrachten Isoprensynthesegene zu einer kostengünstigen, ressourcenschonenden biotechnologischen Produktion dieser Verbindung im Großfermenter zu gelangen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Für die Isolierung des Isoprensynthesegens wurde in dem Projekt zusätzlich zu den bereits im Labor vorhandenen cDNA-lambda-Genbanken der Isopren produzierenden Stieleiche (Quercus robur L.) und der Hybridpappel (Populus alba x P. tremula) eine genomische Genbank aus dem ebenfalls Isopren produzierenden Cyanobakterium Anacystis nidulans in Cosmiden erstellt. In der Cyanobakterien-Cosmid-Genbank konnten die Gene der Eingangsenzyme (dxs, dxr) der Isoprenoidsynthese nach Amplifikation eines Segments mittels PCR über DNA-Hybridisierung identifiziert und isoliert werden. Durch deren Klonierung und anschließender Expression wurde ein E.coli-Stamm konstruiert, in dem die Konzentration der Vorstufe (DMADP) 7-fach gegenüber dem Wildstamm erhöht war. Auf der Basis eines aus cDNA eines Hybridpappelblatts erhaltenen PCR-Segments konnte das komplette Gen in der lambda-cDNA-Bank der Pappel über Hybridisierung identifiziert werden. Nach Klonierung und Expression des Gens in den DMADP überproduzierenden E.coli-Stamm wurde ein Klon isoliert, der gegenüber dem Wildtyp 400 mal mehr Isopren in den Gasraum der Kultur freisetzt und der sich so für die Entwicklung eines biotechnologischen Isoprenproduktionsverfahrens eignet. Fazit: Das Projekt erzielte das gewünschte Ergebnis.