Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IS Insect Services GmbH durchgeführt. Die Kirschessigfliege Drosophila suzukii ist ein invasiver Schädling aus Asien, der sich seit 2008 rasant in ganz Europa verbreitet. 2014 verursachte er bereits erhebliche Schäden in deutschen Obst- und Rebenanlagen, europaweit sind hohe Ertragsverluste zu verzeichnen. Für die Eiablage werden von D. suzukii reifende Früchte bevorzugt, bei 10-15 Generationen pro Jahr können die Weibchen 300 bis 600 Eier legen. Aus den Eiern schlüpfen nach 1-3 Tagen kleine Maden, die sich vom Fruchtfleisch ernähren. Durch diesen Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht, die Früchte fallen in der Folge zusammen und werden matschig. Da reife Früchte betroffen sind, ist eine Bekämpfung äußerst schwierig und bislang wenig wirksam, derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode basierend auf der sog. RNA Interferenz (RNAi) durch Applikation kleiner doppelsträngiger RNA. Dabei sollen die RNA Moleküle als Futter in einer Lockstofffalle angeboten werden. Für die Entwicklung der Falle sollen Attraktantien identifiziert werden (z. B. aus reifenden Früchten oder von Fermentationsprodukten), die in geeigneten Dispensersystemen in den Lockstofffallen eingesetzt werden können. Die Bekämpfung soll auf einem spezifischen 'attract & kill' Verfahren beruhen.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RLP AgroScience GmbH durchgeführt. Die Kirschessigfliege Drosophila suzukii ist ein invasiver Schädling aus Asien, der sich seit 2008 rasant in ganz Europa verbreitet. 2014 verursachte er bereits erhebliche Schäden in deutschen Obst- und Rebenanlagen. Da reife Früchte betroffen sind, ist eine Bekämpfung äußerst schwierig und bislang wenig wirksam. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode basierend auf der sog. RNA Interferenz (RNAi) durch Applikation kleiner doppelsträngiger RNA. Die Spezifität der siRNAs für D. suzukii wird molekular geprüft, um eine Wirkung auf andere (Nutz)Insekten auszuschließen. Die RNA Moleküle sollen als Futter in einer Lockstofffalle angeboten werden. Für die Entwicklung der Falle sollen Attraktantien identifiziert werden (z. B. aus reifenden Früchten oder von Fermentationsprodukten), die in geeigneten Dispensersystemen in den Lockstofffallen eingesetzt werden können. Die Bekämpfung soll auf einem spezifischen 'attract & kill' Verfahren beruhen.
Das Projekt "Pure and modified humic substances exert mild stress and affect Caenorhabditis elegans life-span" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Gewässerökologie durchgeführt. In Bodenlösungen stellen Huminstoffe (HS) den größten Anteil organischen Kohlenstoffs. Sie werden von Organismen aufgenommen und rufen oxidativen Stress und Stress-Abwehr-Reaktionen hervor. Mit dem Nematoden Caenorhabditis elegans konnten wir zeigen, dass ein solcher Stress in einigen, aber nicht allen Fällen zu einer Lebensverlängerung führte. Als effektive Strukturen werden Polyphenolen vermutet. In diesem Projekt soll C. elegans gegenüber steigenden Konzentrationen von natürlichen und gezielt modifizierten HS exponiert werden. Modifikationen: steigende Konzentrationen an Polyphenolen oder Chinonen; Testparameter: Lebensspanne, Nachkommenzahl, Körperlänge, Lipidgehalt, Regulation bestimmter Stress- und Uhren-Gene. Durch limitierte Futtergaben wird zusätzlich kalorische Restriktion getestet. Um gefundene Ergebnisse abzusichern, werden signifikant induzierte Gene über RNA-Interferenz ausgeschaltet oder es wird mit einschlägigen verfügbaren Mutanten gearbeitet. Für signifikant reprimierte Gene wird ein homologes Überexpressionssystem gewählt. Mit diesen Tieren werden die Expositionsszenarien wiederholt. Um eine mögliche Allgemeingültigkeit der Befunde an C. elegans herauszufinden, soll in einem tschechischen Parallelprojekt die Hefe Saccharomyces cerevisiae getestet werden.
Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Der Verbund BARLEY-FORTRESS will Gene der Basalabwehr in Gerste nutzen, um die Resistenz gegen den Mehltaupilz Blumeria graminis und möglicherweise weiterer Schadpilze gezielt zu erhöhen. Im Vordergund des Interesses stehen dabei Kandidatengene der zellwandbasierten Abwehr, für welche Konsortiumspartner konvergente Evidenz aus einem RNAi-Ansatz, aus Transkriptprofilierungs-, assoziationsgenetischen- und QTL Studien besitzen.
Das Projekt "Wirtvermitteltes gene silecing in phytopathogenen Pilzen und Oomyceten für Ertragssicherung und Qualität (dsRNAguard)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau durchgeführt. Der Verbund 'dsRNAguard' will eine neuartige Strategie des Pflanzenschutzes gegen Pathogene, die auf 'gene silencing' mittels RNA Interferenz (RNAi) beruht, erforschen, testen und hinsichtlich einer potentiellen Anwendung in der Praxis weiterentwickeln. Zwei Verbundpartner haben im Vorfeld des Projektes gezeigt, dass transgene Pflanzen mit 'gene silencing' Konstrukten, die gegen pilzliche Gene gerichtet sind, erhöht pathogenresistent waren.
Das Projekt "Systematische Untersuchungen zur Xenobiotika- und Huminstoff induzierten Genexpression im Nematoden Caenorhabditis elegans" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Ökologie durchgeführt. Die Erfassung der sowohl durch Xenobiotika als auch Naturstoffe induzierten Expression spezifischer Gene eines Organismus trägt ein beachtliches Potenzial für die Entwicklung qualitativ neuer ökotoxikologischer Testsysteme. Mit dem Nematoden Caenorhabditis elegans wird dabei ein für ökologische und ökotoxikologische Untersuchungen bewährter Testorganismus eingesetzt, dessen Genom vollständig entschlüsselt ist. In der ersten Projektstufe werden mit DNA Microarrays solche Gene identifiziert, die nach Xenobiotika- bzw. Huminstoffbehandlung differentiell exprimiert werden. Zur Validierung der funktionellen Relevanz werden in der zeiten Stufe ca100 selektierte Gene systematisch mittels RNA Interferenz abgeschaltet und geprüft, ob dies zu einem Funktionsverlust (Reproduktionsfähigkeit) in Schadstoffanwesenheit führt. In der dritten Stufe erfolgt eine detaillierte Charakterisierung einzelner Gene. Dazu zählen Cytochrom P450 Formen der Familie CYP35A. Diese Gene sind stark durch exogen zugegebene Xenobiotika induzierbar, nehmen jedoch auch eine essentielle endogene Funktion in der Embryogenese ein. Das Projekt bietet so einerseits die Möglichkeit, ein auf molekular-biologischen Methoden beruhendes empfindliches ökologisches Testsystem zu etablieren, andererseits trägt es zum besseren Verständnis der Regulation schadstoffrelevanter Gene bei.
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