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Die genetische und physiologische Basis der Resistenz von Sorghum gegen Striga hermonthica

Das Projekt "Die genetische und physiologische Basis der Resistenz von Sorghum gegen Striga hermonthica" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Sorghumhirse ist eine der bedeutendsten Nutzpflanzen in kleinbaeuerlichen Anbausystemen Afrikas suedlich der Sahara. Hier stellt Striga einen wichtigen, die landwirtschaftliche Produktion begrenzenden Faktor dar. Striga ist ein parasitisches Unkraut, welches sich unterirdisch mit den Wurzeln der Wirtspflanze (z.B. Sorghumhirse, Kolbenhirse, Mais, Reis, Fonio) verbindet, ihr Wasser, Naehrstoffe und Kohlenhydrate entzieht und so zu Kornertragsverlusten bis zu 100 Prozent fuehren kann. Unter den verfuegbaren Strigabekaempfungsmethoden (z.B. mechanisch, chemisch, biologisch) stellen resistente Kulturpflanzensorten die vorteilhafteste dar, da ihr Anbau umweltneutral ist und den Landwirten keine zusaetzlichen Kosten oder Arbeit entsteht. Folgende Projektziele werden verfolgt: Identifikation der Gene fuer Strugaresistenz in Sorghum mittels DNA-Marker: Klassische Studien der Vererbung von Strigaresistenz in Sorghum; Aufklaerung der biochemischen und physiologischen Mechanismen der Strigaresistenz in Sorghum; Vergleich 'indirekter' Selektionsmethoden (Test auf einzelne Resistenzmechanismen im Labor) mit der 'direkten' Erfassung der Resistenz unter Feldbedingungen. Unsere Untersuchungen sollen zeigen, welche Chromosomenbereiche zur Strigaresistenz in Sorghum beitragen. Durch umfangreiche Resistenztests in West- und Ostafrika wird dabei die Stabilitaet der Resistenz ueber weite geographische Regionen garantiert. Mittels markergestuetzter Rueckkreuzung kann sodann die Resistenz sehr schnell und effizient in lokale Sorten uebertragen werden. Die genetischen werden durch physiologische und biochemische Untersuchungen der Strigaresistenzmechanismen ergaenzt. Parallel werden dabei spezifische Laborresistenztests entwickelt. Diese werden auf ihre potentielle Brauchbarkeit in einem Resistenzzuechtungsprogramm ueberprueft. Aus den gesammelten Ergebnissen all dieser Studien soll eine optimale Strategie fuer die Zuechtung von Sorghum auf Strigaresistenz entwickelt und Zuechtern in internationalen und nationalen Forschungsinstituten zur Verfuegung gestellt werden.

Genetische Analyse der Resistenz von tropischem Mais gegen Schadinsekten mittels molekularer Marker

Das Projekt "Genetische Analyse der Resistenz von tropischem Mais gegen Schadinsekten mittels molekularer Marker" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Zielsetzung: Die Vererbung der quantitativen Resistenz gegen Southwestern Corn Borer (Diatrea granctiosella, SWCB), Sugarcane Borer (Diatrea saccharalis, SCB) und Fall Armyworm (Spodoptera frugiperda, FAW) in tropischem Mais soll mit molekularen Markern untersucht werden. Anhand der Ergebnisse sollen markergestuetzte Selektionsverfahren entwickelt werden. Arbeitsprogramm: Es wurden zwei Kreuzungen mit anfaelligen und resistenten Inzuchtlinien aus Zuchtmaterial des internationalen Mais- und Weizenzuechtungsinstitutes CIMMYT (Mexiko) hergestellt. Die RFLP-Analyse wurde in den spaltenden F2-Populationen durchgefuehrt. Die Feststellung der Resistenz erfolgte durch die Bonitierung des Frassschadens der Larven an den Blaettern von F3-Linien. Dazu wurden mehrjaehrige Feldexperimente in Mexiko durch gefuehrt. Die Kartierung und Charakterisierung der an den Resistenzen beteiligten QTL erfolgte durch die gemeinsame Verrechnung von RFLP- und Felddaten (QTL-Analyse). Durch fortgesetzte Selbstung wurden aus beiden Kartierungspopulationen 'recombinant inbred lines' (RIL) entwickelt. Diese werden ebenfalls auf ihren RFLP-Genotyp und ihre Resistenz im Feld untersucht. Die gefundenen QTL fuer Resistenz sollen in anfaellige Maisinzuchtlinien uebertragen werden. Dazu wurde ein markergestuetztes Rueckkreuzungsprogramm aufgebaut. Aktueller Stand der Arbeiten: Fuer die F2-Kartierungspopulationen wurden QTL-Analysen durchgefuehrt. Es konnten QTL auf den Chromosomen 1, 2, 5, 7, 8 und 9 fuer SCB- und SWCB-Resistenz gefunden werden. Die RIL wurden erstmals einortig auf ihre Resistenz gegen SCB ueberprueft. Zur Feststellung des RFLP-Genotyps wurden die RIL bislang mit 100 RFLP-Sonden untersucht. Das markergestuetzte Rueckkreuzungsprogramm befindet sich in der zweiten Rueckkreuzungsgeneration.

Biologische Vielfalt: angewandte und systematische Erforschung von Cyanobakterien

Das Projekt "Biologische Vielfalt: angewandte und systematische Erforschung von Cyanobakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Biologie II, Lehrstuhl Mikrobiologie durchgeführt. General Information: The cyanobacteria are a phylogenetically coherent taxon of oxygenic phototrophic prokaryotes whose range of morphological diversity is greater than that of any other group of microorganisms. They represent a unique source of biodiversity for both fundamental and applied research but previous difficulties encountered in their culture, axenization and systematics have prevented thorough study of their potential. With the first two problems largely overcome, this project proposes a timely investigation of cyanobacterial systematics (employing phenotypic, genotypic, physiological and biochemical characters), a search for compounds of biotechnological interest, and a study of species diversity in the natural environment. The project will be based on the 600 axenic strains available in the Pasteur Culture Collection of Cyanobacteria (PCC) and is composed of three work packages. I. Biosystematics: comparative approaches for definition of taxa. A characterization of the phenotypic and physiological properties of cyanobacteria will involve: cellular morphology and differentiation; photosynthetic pigments; physiology (heterotrophic potential, N2 fixation, temperature maxima, salt tolerance); biochemical constituents (lipids, fatty acids, carotenoids, exopolysaccharides). These studies will be complemented and extended by high resolution molecular techniques applied to total genomic DNA (determination of molar G+C content and genetic complexity, DNA-DNA hybridization, DNA fingerprinting with RFLP and RAPD) or to individual genes (restriction pattern analysis following hybridization to specific probes). Protein fingerprinting will be performed by electrophoretic separation of total or soluble proteins. Phylogenetic analysis will employ the sequences of 16S rRNA and the intergenic transcribed spacer regions (ITS). II. Bioactive compounds and others of biotechnological interest. Some of the activities in work package I, although designed for biosystematic studies, will reveal compounds of potential interest (lipids, fatty acids, carotenoids and exopolysaccharides). Work package II is devoted more specifically to bioactive compounds and includes an examination of the synthesis and mode of action.

Molekular- und quantitativ-genetische Analyse des Pathosystems Roggen/Fusskrankheiten

Das Projekt "Molekular- und quantitativ-genetische Analyse des Pathosystems Roggen/Fusskrankheiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Fusskrankheiten und Schneeschimmel sind derzeit die wichtigsten Krankheiten des Roggens. Sie werden von einem Komplex von Schadpilzen (Fusarium spp, Microdochium nivalis, Pseudocercosporella spp) verursacht. Im Projektverlauf wurden reproduzierbare Methoden zur Inokulation der Fusskrankheitserreger unter standardisierten Bedingungen entwickelt. Resistenzpruefungen mit Inzuchtlinien ergaben eine signifikante genetische Variation von wenig bis hoch anfaellig. Feldversuche zeigten eine enge Korrelation mit den Gewaechshausergebnissen, wenn die Inokulation im richtigen Entwicklungsstadium erfolgt. Es wurden immunologische Verfahren (ELISA) zum Nachweis von Fusarium-Arten und Microdochium nivalis im infizierten Gewebe entwickelt, die zur Resistenzselektion und zur Erfassung des Pathogeneseverlaufes im Gewaechshaus und Feld eingesetzt werden. Gleichzeitig wurden Untersuchungen zur Analyse der genetischen Struktur und Dynamik der Pilzpopulationen mit Hilfe molekularbiologischer Methoden aufgenommen. Dabei werden Restriktionslaengenpolymorphismen (RFLP) zur Untersuchung der genetischen Diversitaet zwischen und innerhalb der Pilzarten und zur Markierung einzelner Isolate ('finger-printing') eingesetzt. Damit soll der Einfluss der Umwelt und des Wirtes auf die Erregerpopulationen erforscht werden.

Markergestuetzte Selektion bei der Zuechtung der Zuckerrueben

Das Projekt "Markergestuetzte Selektion bei der Zuechtung der Zuckerrueben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von A. Dieckmann-Heimburg durchgeführt. Entwicklung eines markergestuetzten Nachweissystems fuer die Resistenzgene gegen Rizomania und Cercospora aus Beta maritima und Identifikation von Genotypen mit einem minimalen Prozentanteil des unerwuenschten Genotypes der Beta maritima-Spenderlinie.

Nutzung von Computerprogrammen fuer die Detektion gentechnischer Veraenderungen in Plasmiden

Das Projekt "Nutzung von Computerprogrammen fuer die Detektion gentechnischer Veraenderungen in Plasmiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Umweltschutz durchgeführt. Gentechnisch veraenderte Plasmide koennen nach Schneiden mit bestimmten Restriktionsenzymen durch computergestuetzte Analyse der entstehenden Restriktionsfragmentlaengenpolymorphismen (RFLP) den urspruenglichen Klonierungsvektoren zugeordnet werden.

Entwicklung von molekularen Markern fuer Braunrostresistenzgene in Weizen

Das Projekt "Entwicklung von molekularen Markern fuer Braunrostresistenzgene in Weizen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Agrarökologie und Landbau durchgeführt. In diesem Projekt sollen molekulare Marker fuer Braunrostresistenzgene entwickelt werden. Solche Marker sollen sowohl fuer Gene, die im Keimlingsstadium aktiv sind (Lr1) wie auch fuer Resistenzgene, die im Adultstadium aktiv sind (Lr13), gesucht werden. Molekulare Marker fuer Lr-Gene werden die Kombination von verschiedenen Lr-Genen in der gleichen Pflanze ermoeglichen und die Zuechtung auf dauerhafte Resistenz verbessern.

Frueherkennung von Faeulepilzen im Obstbau mit Hilfe molekularbiologischer Methoden

Das Projekt "Frueherkennung von Faeulepilzen im Obstbau mit Hilfe molekularbiologischer Methoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Agroscope FAW Wädenswil, Eidgenössische Forschungsanstalt für Obst-, Wein- und Gartenbau durchgeführt. Die molekularbiologischen Methoden, insbesondere mit Hilfe von PCR/RFLP, ermoeglichen neue experimentelle Ansaetze, um die Epidemiologie und die genetische Diversitaet der Faeulepilze zu untersuchen und schaffen so die Voraussetzungen fuer eine zuverlaessige Befallsprognose. Dank molekularbiologischer Methoden wird es moeglich sein, die Faeulepilze in ihren Nischen auf den Baeumen zu finden oder aber festzustellen, welche Pilze in einer Obstanlage oder in einer ganzen Region nicht vorhanden sind.

ForscherInnenausbildung Land- Forst- und Umweltwissenschaften

Das Projekt "ForscherInnenausbildung Land- Forst- und Umweltwissenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DEZA, Direktion für Entwicklung und Zusammenarbeit durchgeführt. Nord-Süd Forschungszusammenarbeit, Kapazitätenbildung und Ausbildung sind wesentliche Voraussetzungen für den von Entwicklungsländern geforderten und in internationalen Konventionen stark priorisierten Technologietransfer. Auch in der schweizerischen Politdiskussion sind Forschungszusammenarbeit und Technologiekooperation wichtiger werdende Ziele. Dies setzt das Vorhandensein fachlich kompetenter und für Entwicklungsprozesse sensibilisierte Forschungskräfte voraus. www.zil.ethz.ch Projektziel: Oberziel des Projektes ist die Stärkung der Human Resource Basis für die Forschungszusammenarbeit im Bereich natürliche Ressourcen und deren Management zwischen Partnern im Entwicklungsland, CGIAR Zentren und schweiz. Kompetenzzentren. Als Projektziele werden Forschungsförderung, d.h. die Stärkung ausgewählter Programme der internationalen Agrar-Forschungszusammenarbeit, und die Nachwuchsförderung, d.h. die gezielte Förderung des professionellen Nachwuchses für die Bedürfnisse der internationalen Agrarforschung gleich gewichtet.

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