Ziel des Projektes ist die langfristige Sicherung und Erhaltung von Vorkommen seltener Baumarten, sowie die Etablierung neuer/verjüngter Vorkommen an geeigneten Standorten. Zunächst erfolgt die Evaluierung, Auswahl und Beerntung erhaltungswürdiger Bäume aus südwest-deutschen Wald- und Feldvorkommen (insbes. Elsbeere, Speierling, Wildapfel, Wildbirne, Schwarzpappel, Ulme, Walnuss und Eibe; außerdem Straucharten) mit entsprechender Dokumentation. Anschließend erfolgt eine vegetative und generative Weitervermehrung zum Aufbau von Erhaltungs-Klonsammlungen bzw. zum Aufbau von Erhaltungs-Samenplantagen, (ex-situ Generhaltung). Parallel dazu werden o.g. seltene Baumarten vegetativ und generativ mit 1- bis 3-jähriger Kulturzeit nachgezogen und an interessierte bzw. am Evaluierungsprozess beteiligte Forstämter abgegeben (in-situ Generhaltung) und dort langfristig weiterbeobachtet.
Artentstehung setzt die reproduktive Isolation von Populationen voraus. Die gängige Vorstellung für die Entstehung von Arten ist die allopatrische Speziation, bei der Populationen durch geographische Barrieren getrennt sind. Doch kann diese Vorstellung unseres Erachtens kaum den ungeheuren Artenreichtum erklären und ist besonders problematisch, wenn es gilt, die häufige Sympatrie nächstverwandter Insektenarten zu erklären. Die Theorie der sympatrischen Speziation schlägt vor, dass Wirtswechsel bei phytophagen Insekten mit einem Wechsel des Paarungsortes einhergehen und es so zur reproduktiven Isolation von Populationen kommen kann. Das bekannteste und am besten untersuchte Modellsystem hierfür ist die Artengruppe um die amerikanische Apfelfruchtfliege. Wir wollen anhand der Wirtsrassen der Kirschfruchtfliege auf Kirschen und Heckenkirschen (Lonicera xylosteum) sowie der postglazialen Nord- beziehungsweise Südrasse dieser Art überprüfen, ob bei dieser Fliege sympatrische Speziation oder Wirtskreiserweiterung vorliegt. Darüber hinaus wollen wir überprüfen, ob parallel zu den Fliegen auch bei deren Parasitoiden Speziationsereignisse stattfinden. Zunächst beginnen wir mit einem Vergleich sympatrischer Fliegenpopulationen, die von unserem Kooperationspartner Dr. Boller in der Schweiz bzw. von uns in Deutschland besammelt werden. Eine Isoenzymanalyse, bei der wir in Anlehnung an die Arbeiten unseres Kooperationspartners Prof. McPheron sämtliche Allozyme berücksichtigen, die bei der Apfelfruchtliege von diagnostischem Wert sind (und einige zusätzliche), soll Aufschluss über die lokale Populationsdifferenzierung durch Wirtsrassenbildung erbringen. Ein Vergleich mit der geografischen Isolation von Populationen gibt uns Auskunft über den Isolationseffekt der Wirtsrassenbildung.
Emission und Ausbreitung von Pollen heimischer Baumarten sind bedeutende Prozesse, denn einerseits gehören Baumpollen zu den wichtigsten im Frühjahr aktiven Allergenen des Menschen, und andererseits ist die Pollenausbreitung ein entscheidender Prozess im Lebenszyklus der vorwiegend windbestäubten Bäume gemäßigter Breiten. So ist die Pollenausbreitung unverzichtbar für Bestäubung, Reproduktion und natürliche Regeneration und darüber hinaus für den Genfluss und die genetische Vielfalt innerhalb und zwischen Waldbaumpopulationen. Ziel des hier vorgeschlagenen Projektes ist die Analyse derjenigen meteorologischen Faktoren, welche die lokale Freisetzung und Ausbreitung von Baumpollen in einem typischen mitteleuropäischen Mischwald beeinflussen und die Entwicklung eines funktionellen Modells zur Pollenemission. Hierzu werden Messungen der Pollenkonzentration und meteorologischer Faktoren in einer hohen zeitlichen Auflösung auf drei Höhenstufen eines 30 m hohen Messturmes im 'Lehrforst Rosalia' in Ostösterreich durchgeführt. Der Pollenkollektor besteht aus drei speziell für diese Fragestellung entwickelten aktiven Probenahmeeinheiten, die eine gleichmäßige Pollensammlung aus allen Richtungen und eine hohe zeitliche Auflösung ermöglichen. Die meteorologische Ausstattung besteht aus drei Ultraschall Anemometern und konventionellen Temperatur-, Strahlungs-, und Feuchtesensoren, welche die meteorologischen Daten in denselben Höhen aufnehmen wie die Pollenkonzentrationen (über dem Kronendach, im Kronenbereich und am Waldboden). Zusätzlich zur Messkampagne soll der Pollentransport mit einem Lagrange-Partikel Modell simuliert werden. Die dafür erforderlichen Trajektoren werden mit einem diagnostischen Windfeldmodell auf Grundlage umliegenden synoptischer Messstationen erzeugt. Die zu erwartenden umfangreichen Daten werden signifikant beitragen: a) zu einem besseren Verständnis der Pollenemission verschiedener mitteleuropäischer Baumarten, b) zu einem funktionellen Verständnis der tageszeitlichen Variation der Pollenfreisetzung in Abhängigkeit von den meteorologischen Parametern, c) zu unserem Wissen über den horizontalen und vertikalen Pollentransports innerhalb und über der Bestandesschicht, und d) zur Möglichkeit Pollenkonzentrationen mit einem Lagrange-Partikel Modell zu simulieren. Die Ergebnisse des Projekts sind die Grundlage für eine neue Generation von Modellen zur Simulation der Pollenausbreitung. Derartige Modelle sind wichtige Werkzeuge für forstwissenschaftliche Fragestellungen und im Landschaftsmanagement, zur Vorhersage und zum Monitoring von allergieauslösenden Pollen und für Risikoanalysen zum Einsatz genetisch modifizierter Bäume.
Ramularia leaf spot is becoming an ever-increasing problem in main barley-growing regions since the 1980s, causing up to 70% yield loss in extreme cases. Yet, the causal agent Ramularia collo-cygni remains poorly studied. The diversity of the pathogen in the field thus far remains unknown. Furthermore, it is unknown to what extent the pathogen has a sexual reproductive cycle. The teleomorph of R. collo-cygni has not been observed. To study the genetic diversity of R. collo-cygni and get more insights in its biology, we sequenced the genomes of 19 R. collo-cygni isolates from multiple geographic locations and diverse hosts. Nucleotide polymorphism analyses of all isolates shows that R. collo-cygni is genetically diverse worldwide, with little geographic or host specific differentiation. Next, we used two different methods to detect signals of recombination in our sample set. Both methods find putative recombination events, which indicate that sexual reproduction happens or has happened in the global R. collo-cygni population. Lastly, we used these data on recombination to perform historic population size analyses. These suggest that the effective population size of R. collo-cygni decreased during the domestication of barley and subsequently grew with the rise of agriculture. Our findings deepen our understanding of R. collo-cygni biology and can help us to understand the current epidemic. We discuss how our findings support possible global spread through seed transfer, and we highlight how recombination, clonal spreading, and lack of host specificity could amplify global epidemics of this increasingly important disease and suggest specific approaches to combat the pathogen. © 2019 The American Phytopathological Society
In Central Europe only few places are known where vegetation regeneration after natural disturbances can be studied in natural or near-natural Picea abies forests; one example are the slopes of Mt. Brocken. Although being mono-dominant, the spruce forests at Mt. Brocken are unique because they contain autochthonous Picea abies genotypes. In addition, the herb layer is comparably species-poor with a high proportion of clonally reproducing species. Based on the assumption that gap dynamics are equally important for regeneration of the tree and herb layer as in other forest types, the project seeks to test four main hypotheses. For the tree layer, it will be tested whether gaps promote the establishment of allochthonous genotypes of Picea abies and whether the proportion of autochthonous genotypes increases with gap age due to strong environmental selection. For herb layer regeneration the hypotheses are tested that generative reproduction is enhanced in gaps for the abundant clonal species Vaccinium myrtillus, Calamagrostis villosa and Trientalis europaeus and that clone size increases with gap age. To attain its goal the project employs GIS, dendrochronology and molecular genetic approaches. Using aerial photographs, gaps will be stratified according to age and sampled for species composition and population structure of target species. The field observations will be supplemented by experiments on establishment, frost hardiness and vegetative regeneration capacity of spruce as well as on clonal growth of target herbs.
Eine zentrale Fragestellung zur Untersuchung von Sexualverhalten ist, welche Rolle paralinguistische Hinweise (=nicht-verbale Merkmale der Stimme) bei der Koordinierung von Sexualverhalten und Partnerwahl spielen. Paralinguistische Hinweise stehen in Beziehung zu physischen Merkmalen des Senders (=indexikale Hinweise) und zu seinem emotionalen Zustand (=prosodische Hinweise) und werden durch Sexualhormone beeinflusst. So dass paralinguistische Hinweise möglicherweise dazu dienen, die Qualität des Paarungspartners, die Qualität der Beziehung zwischen Paarungspartnern wie auch den Hormonstatus dem andersgeschlechtlichen Partner zu signalisieren. Obwohl Studien Evidenzen für entweder indexikale oder prosodische Hinweise oder einen Effekt der Sexualhormone auf die akustischen Parameter der Stimme gefunden haben, ist das Zusammenspiel von indexikalen und prosodischen Hinweisen sowie deren Beziehung zu Sexualhormonen nicht geklärt. Weiterhin ist nicht geklärt, in welchem Maße das vokale Paarungsverhalten durch die Sozialität der Art (gruppen- oder dispers lebend) und ihre Paarungsstrategie (keine Paarungszeit/Paarungszeit) geformt wird. Dabei sollten paralinguistische Hinweise eine besondere Rolle bei Großsäugern ohne Paarungszeit spielen, bei denen Männchen und Weibchen über lange Strecken getrennt leben und Weibchen nur eine geringe Anzahl an Nachkommen gebären. Speziell bei diesen Arten ist das Finden eines hoch-qualitativen Paarungspartners zum richtigen Zeitpunkt ein entscheidendes Kriterium für das Überleben dieser Art. Deswegen wird in diesem Forschungsprojekt sowohl die Funktion als auch das Zusammenspiel von indexikalen und prosodischen Hinweisen sowie der Einfluss von Sexualhormonen auf akustische Parameter der Stimme an einem Großsäuger mit disperser Lebensweise aber ohne strikte Paarungszeit, das Südliche Breitmaulnashorn, untersucht. Da es bisher für Nashörner keine Daten zur Bedeutung indexikaler Hinweise als Indikator für die Qualität des Paarungspartners gibt sowie weder zu prosodischen Hinweisen noch zum Effekt von Sexualhormonen auf die akustische Struktur von Nashornvokalisationen, besteht das Gesamtprojekt aus 4 Teilprojekten. Diese untersuchen am Südlichen Breitmaulnashorns ob (1) indexikale Hinweise die Qualität des Paarungspartners signalisieren, (2) prosodische Hinweise die emotionale Qualität der Interaktion signalisieren, (3) Sexualhormone einen Einfluss auf die akustischen Parameter der Stimme haben und (4) ob Artgenossen die Fertilität eines Weibchens sowie die Qualität des männlichen Paarungspartners basierend auf deren Rufen erkennen können. Durch eine kombinierte Interpretation der Ergebnisse der vier Teilprojekte, wird ein tieferer Einblick in das Zusammenspiel und die Funktion von paralinguistischen Hinweisen auf das Paarungsverhalten von Säugetieren ermöglicht.
Im Zuerichsee sind Laichbaender von Flussbarschen (Perca fluviatilis L.) oft unvollstaendig befruchtet. Wir dokumentieren die Haeufigkeit von solchen Gelegen und untersuchen die Gruende fuer deren Vorkommen. Videoaufnahmen von Ablaichvorgaengen im See zeigen, dass ein Laichband meistens von mehreren Maennchen besamt wird. Da die Maennchen frueher geschlechtsreif werden als die Weibchen, gibt es normalerweise mehr laichbereite Maennchen als Weibchen. Da die Flussbarschpopulationen jedoch stark schwanken, kann es in Jahren mit abnehmendem Bestand zu einem Mangel an Maennchen kommen. Wir untersuchen jetzt, ob dies ein Grund fuer unvollstaendig befruchtete Gelege ist.
General Information: The development by man of an increasing array of new chemicals and their inevitable release into the environment poses a major threat to ecosystem health. This is particularly true of the aquatic environment, which receives direct discharges of industrial and domestic waste waters as part of man's normal waste disposal system. Recent evidence shows that some of these chemical and effluents can affect wildlife at concentrations much lower than their measured acute toxicity range by specifically interfering with the endocrine system. This can occur by a variety of mechanisms which include mimicry of natural hormones (agonism), blocking hormone receptors (antagonism) and interference with hormone synthesis or metabolism. Evidence of effects at the level of individual organism suggest that these phenomena may be widespread in the aquatic environment but demonstrations of impacts at the level of population, community or ecosystem are rare. Thus, our present state of knowledge implies that endocrine disruption of wildlife may be a widespread and potentially serious environmental problem which will require future management but our knowledge of its true extent and severity is very limited. COMPREHEND is a programme of research to assess the extent of the problem on a Europe-wide basis, to identify the principle components of waste water effluents responsible for endocrine disruption, to search for hard evidence of impacts at the population level and to develop new tools for the early warning of endocrine disrupting activity in effluents and chemicals. It concentrates on the impacts on sexual reproduction in aquatic animals (freshwater, estuarine and coastal) with particular, but not exclusive, reference to fish because the consortium of scientists involved believe that this is the most serious endocrine-disrupting threat to wildlife. Estrogenic mimicry is likely to be an important mechanism in this process and, therefore, a significant proportion of the work programme will be centred around the detection and measurement of estrogenicity of effluents. From recent developments in our understanding of the complexity of estrogen activity within the target tissues, it is argued that reliance on a single screening procedure to detect estrogenicity will not be a reliable predictor of impacts on aquatic ecosystems. Consequently, it is proposed to develop a framework for integrating a range of techniques (chemical, in vitro, in vivo/physiological, life cycle studies, field observations) to assess, with reliability, the potential of an effluent or chemical to impact adversely on aquatic wildlife by interfering with the hormonal control of reproduction. This framework will also act as a generic model for the assessment and management of other forms of endocrine disruption and will include the development ... Prime Contractor: Natural Environment Research Council; Institute of Freshwater Ecology; Ambleside-Cumbria; UK.
Aim: Evaluation of gene flow from crops to related weeds under regular agricultural conditions. Means: 1) bibliographical database, 2) field work: collection of wild relatives in zones of contact; screening for hybrids by the methods of biometry and genetics/ elaboration of distribution maps and of risk indices (Dpdf codes) as a synthesis of all the gathered data. Evaluation of risk of gene flow between crops and wild relatives by sexual reproduction is carried out in a first step by bibliographical work and herbarium examination. Then, spontaneous occurrence of the crop and the wild relatives is censused on test areas. Populations of the wild species close to the cultivated field are sampled. Depending on the species, the plants themselves or their progeny are are analysed in order to detect spontaneous hybrids or introgressive individuals. Moreover, artificial crosses and natural hybridisations are carried out. The synthesis of the results is expressed by risk indices (Dpdf) codes, which translate hybridisation rate with the local flora, the risk of escape of diaspores in the wild and the distribution frequency of wild relatives.^Moyen: 1) base de donnees bibliographiques, 2) travail de terrain: collecte de plantes sauvages proches dans des zones de contacts, recherches d'hybrides par des approches en biometrie et des analyses genetiques/ elaboration de cartes de distribution et d'indices de risques (codes Dpdf) qui synthetisent l'ensemble des donnees. (FRA)
| Origin | Count |
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