Das Projekt "Bedeutung des pH-Wertes im Apoplasten für das Blattwachstum von mono- und dikotylen Pflanzen unter Salzstress" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Professur für Pflanzenernährung durchgeführt. Die physiologischen Mechanismen der Hemmung des Blattwachstums unter Salzstress sind noch nicht aufgeklärt. Bei wachsenden Blattzellen kommt es durch die Absenkung des pH-Wertes im Apoplasten zu einer Zellwandlockerung und somit zu einem stimulierten Wachstum. Es ist bekannt, dass die Absenkung des apoplastischen pH-Wertes durch die Plasmalemma-H+-ATPase erreicht wird. Somit korreliert das Wachstum mit der Aktivität der Plasmalemma-ATPase. Unter Salzstress beobachtet man ein gehemmtes Blattwachstum, und es stellt sich daher die Frage, inwieweit diese Hemmung mit einer Beeinträchtigung der Plasmalemma- ATPase-Aktivität einhergeht. Bisher konnte gezeigt werden, dass die hydrolytische Aktivität der ATPase unter Salzstress nicht gehemmt wurde, während die Pumpaktivität deutlich reduziert werden konnte. Aus diesem Grunde sollen in vivo- Messungen des apoplastischen pH-Wertes von wachsenden und nicht-wachsenden Regionen in Blättern durchgeführt werden. Hierzu sollen mono- und dikotyle Pflanzen in die Untersuchungen mit einbezogen werden.
Das Projekt "Erhoehung der Resistenz von Pflanzen gegenueber biotischem und abiotischem Stress mittels landwirtschaftlicher Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung durchgeführt. Ziel dieses geplanten Projektes zur internationalen Kooperation mit Israel, Aegypten und Palaestina ist neben der Gewinnung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse auf wichtigen Arbeitsgebieten auch die bewusste Foerderung des Friedensprozesses in dieser Region. Das Projekt umfasst Forschungsarbeiten mit den Schwerpunkten (a) Verbesserung der Toleranz gegenueber Wasser- und Salzstressbedingungen, sowie des Wachstumsverhaltens, durch Auspraegung geeigneter Proteine in transgenen Pflanzen und (b) biologischer Kontrolle von Schadpilzen und Erzeugung von Pilzresistenz durch Auspraegung antifungaler Proteine in transgenen Pflanzen. Neben Modellpflanzen (wie z.B. Tabak) sollen Kulturpflanzen erforscht werden, die fuer den Mittleren Osten, den Mittelmeerraum und/oder Deutschland von landwirtschaftlicher Bedeutung sind. Als gemeinsamer Schwerpunkt aller teilnehmenden Forschergruppen werden Tomatenpflanzen bearbeitet.
Das Projekt "Mineralstoffhaushalt salztoleranter Pflanzen: Fluesse mineralischer Ionen in der ganzen Pflanze und ihre Bedeutung fuer die Salztoleranz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Botanik und Pharmazeutische Biologie mit Botanischem Garten, Lehrstuhl für Botanik I durchgeführt. C-, N- und Ionenfluesse in der ganzen Pflanze und ihre Bedeutung fuer die Salztoeranz sollen weiter untersucht werden. Bei Ricinus sollen verstaerkt die Fluesse von Nitrat und reduziertem N gemessen und damit die Verteilung der Nitratreduktion zwischen den Organen der Pflanze erfasst werden. Messungen mit anderen metabolisierbaren Anionen sind geplant. Ebenfalls bei Ricinus soll der Einfluss von Ammonium-Ernaehrung auf die Salztoleranz sowie die C-, N- und Ionenfluesse untersucht und es sollen weitere Messungen von ABA-Fluessen in Zusammenarbeit Hartung durchgefuehrt werden. Flussmessungen haben die Bedeutung effizienter K+-Translokation fuer die Salztoleranz aufgezeigt; an Arten von Atriplex und einem halophytischen Gras geprueft werden. Untersuchungen zur Regulation der Nitrataufnahme und der Verteilung der Nitratreduktion zwischen Spross und Wurzel sollen fortgefuehrt werden. Vermehrt soll die Bedeutung der N-Quelle fuer die Salztoleranz und die Wirkung von Salzstress auf die einzelnen Schritte des N-Metabolismus untersucht werden.
Das Projekt "Mineralstoffhaushalt salztoleranter Pflanzen: Fluesse mineralischer Ionen in der ganzen Pflanze und ihre Bedeutung fuer die Salztoleranz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Botanik und Pharmazeutische Biologie mit Botanischem Garten, Lehrstuhl für Botanik I durchgeführt. Ziel der Untersuchungen war es, Fluesse von Mineralstoffionen im Xylem und im Phloem in der ganzen Pflanze und ihre Veraenderung unter Salzstress zu erfassen. Die Untersuchungen wurden an Lupinen, Ricinus und Gerste als Modellpflanzen durchgefuehrt. Im Zusammenhang mit den Ionenfluessen wurde bei Ricinus auch eine Wirkung von Salzstress auf den N-Stoffwechsel und die Nitratreduktion untersucht
Das Projekt "Auswirkungen reversibler und irreversibler Stresseinfluesse auf die Pflanze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Institut für Radioagronomie durchgeführt. An unterschiedlichen Genotypen wird der Einfluss von Salz-, Trockenheits-, Schwermetallionen- oder Naehrstoffmangel-Stress auf Wachstum und Inhaltsstoffe, insbesondere auch auf die Aufnahme und Verlagerung von Inhaltsstoffen untersucht. Durch Pulsmarkierung werden mit Hilfe der 11c-Messmethode bei Weizen und Sojabohnen Kurzzeitkinetiken des Assimilattransportes in Mehrfachversuchen an der gleichen Pflanze erstellt, um den unmittelbaren Stresseinfluss auf Photosynthese und Transport zu erfassen. Dabei wird auch die Remobilisierung von Phosphat und ihre physiologische Bedeutung im Hinblick auf Seneszenzprozesse einbezogen.
Das Projekt "Photosynthese und Primaerstoffwechsel bei Trockenheit und hoher Salzbelastung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Botanik und Pharmazeutische Biologie mit Botanischem Garten, Lehrstuhl für Botanik I durchgeführt. Untersuchung von Veraenderungen der Photosynthesekapazitaet und des Primaerstoffwechsels unter Trockenstress und bei hoher Salzbelastung. Komartimentierungsanalyse anorganischer Anionen und Kationen unter Salzbelastung.
Das Projekt "Osmoregulation, Exkretion und Stickstoffmetabolismus bei Evertebraten insbesondere der Brackwasserzone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Allgemeine und Spezielle Zoologie durchgeführt. Die marinen Schnecken unterscheiden sich von den limnischen und terrestrischen i.a. auch in ihrer Form der Stickstoffabgabe: marine Gastropoden sind meist ammoniotelisch, nicht marine ueberwiegend uricotelisch. Die Brackwasserschnecke Littorinalittorea bildet Harnsaeure, und dieses Verhalten wurde daher lange als Uebergang mariner Gastropoden zu limnisch-terrestrischen Formen interpretiert (Ammoniotelie-Uricotelie). Unsere bisherigen Ergebnisse zeigen aber, dass auch Littorinalittorea den ueberschuessigen Stickstoff als Ammonsalze ausscheidet. Die Bildung von Harnsaeure steht nicht im direkten Zusammenhang mit einer wassersparenden N-Exkretion. Die Harnsaeurebildung, die z.B. beim Trockenfallen der Tiere waehrend der Ebbephase oder unter erhoehter experimenteller Salzbelastung deutlich ansteigt, ist vielmehr als eine energieaufwendige temporaere N-Speicherung waehrend geringer Wasserverfuegbarkeit zu erklaeren, die bei genuegender Wasserverfuegbarkeit wieder rueckgaengig gemacht wird. Angewandte Methoden: Spektralphotometrie, Lichtmikroskopie, R- und T-Elektronenmikroskopie, enzymhistochemische Methoden.
Das Projekt "Effekt von Salz- und Wasserstress auf Wachstum und Entwicklung von Balanites aegyptiaca" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Botanik durchgeführt. Balanites aegyptiaca ist ein wichtiger multi-purpose (menschlicher Konsum, Futter, Bodenverbesserung, Feuerholz, Holz, Medizin, Pestizid) Baum der Trockenge-biete des Sudans und anderer Länder im nördlich-zentralen Afrika, wobei die Erfolge der Etablierung der gepflanzten Bäume v.a. von Salz- und Trockenstress abhängen. Im Rahmen der Arbeiten sollen verschiedene Samenherkünfte auf ihre Salz- und Trockenresistenz getestet und Anzuchtbedingungen, die das Überleben oder Wachstum der Jungpflanzen fördern, verglichen werden. Dazu werden verschiedene v.a. stressphysiologische Methoden erlernt und angewendet, die es ermöglichen, Stressreaktionen und Anpassungen von Pflanzen zu vergleichen und damit optimale Strategien zur Bepflanzung am natürlichen Standort her-auszuarbeiten. Balanites wird mit Pappeln und Weiden verglichen, da diese Bäume in vieler Hinsicht bereits gut untersucht sind und dadurch einen Vergleich mit bekannten Bäumen ermöglicht.
Das Projekt "Neue Aspekte der Salzstress Signalübertragung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Mikrobiologie und Genetik durchgeführt. In vielen Regionen der Erde führte intensive Bewässerung und Düngung zur Versalzung der Böden, das zu einem immer größer werdenden Problem für das Wachstum und den Ertrag von Feldfrüchten wird. Deshalb ist die genaue Kenntnis der Signalhierarchien bei Salzstress und deren Einfluss auf Änderungen des Metabolismus von entscheidender Bedeutung. Ausführliche physiologische Studien wurden bereits gemacht, doch die Mechanismen der Signalübertragung sind noch weitgehend unbekannt. Vor kurzem haben wir gefunden, dass MsK4, eine neue Glycogen Synthase Kinase/Shaggy Protein Kinase aus Medicago sativa, an der unmittelbaren Antwort auf Salzstress beteiligt ist. Faszinierender Weise fanden wir, dass die MsK4 Protein Kinase in Plastiden lokalisiert und mit Stärkekörnern assoziiert ist. Wir haben das Homolog aus Arabidopsis isoliert. AtK-1 wird ebenfalls durch Salzstress aktiviert. Um die entscheidenden Prozesse der Salzstress-Signalübertragung und der Anpassung an hohe Salzkonzentrationen aufzudecken, schlagen wir vor: (1) zu untersuchen, ob AtK-1 wesentlich für die richtige Signalübertragung bei Salzstress ist (2) die Funktion von AtK-1 innerhalb des Salzstress-Signalnetzwerkes zu platzieren (3) den 'Cross-talk' mit anderen Signalwegen zu studieren (4) die Dynamik der Lokalisierung von AtK-1 unter normalen und Salzstress-Bedingungen zu bestimmen (5) den möglichen Einfluss der AtK-1 Aktivität auf die Kohlenstoff Verteilung und Stärkezusammensetzung unter unterschiedlichen Umweltbedingungen zu untersuchen. Wir wollen diese Fragen mit einem molekularbiologisch-biochemischen Ansatz mit Hilfe von Arabidopsis Mutanten, die erhöhte, reduzierte oder keine AtK-1 Aktivität zeigen, und mit transienten Protoplasten Expressionsanalysen beantworten.
Das Projekt "Erarbeitung von Verfahren zur Sanierung von staedtischen Alleebaeumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Pflanzenphysiologie durchgeführt. An mehreren Strassenzuegen werden in direkter Zusammenarbeit mit dem Stadtgartenamt Wien (Magistratsabteilung 42) einfach auszufuehrende Verfahren getestet bzw. entwickelt, um Anhaltspunkte dafuer zu gewinnen, wie die z.T. erheblich durch die jahrelange Anwendung von Auftausalzen geschaedigten Alleebaeume nachhaltig saniert werden koennen. Die dabei angewandten Methoden (Oeffnung und Pflege der Baumscheiben, Bodenlockerung, Duengung, Bewaesserung z.T. halbautomatisch) sollen zunaechst die chemischen und physikalischen Bodeneigenschaften verbessern. Parallel dazu werden kontinuierliche Messungen des Ionengehalts in den Boeden und Alleebaeumen (Zweigen und Blaettern) vorgenommen um einen allenfalls als Reaktion auf die Therapiemassnahmen einsetzenden Rueckgang der Salzionenkonzentrationen im Boden und in den Alleebaeumen zu verfolgen. Ziel des Projektes ist es, die Wirksamkeit moeglichst praktikabler, auch grossflaechig anwendbarer Sanierungsmethoden auf den Gesundheitszustand der Alleebaeume und auf die Salzbilanz des gesamten Systems Boden-Holz(Zweige)-Blaetter zu testen.
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| Boden | 7 |
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