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Erhaltung und Nachzucht seltener Baum- und Straucharten

Das Projekt "Erhaltung und Nachzucht seltener Baum- und Straucharten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. 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.

The role of gap dynamics for the regeneration of the natural spruce forests in the Harz Mountains

Das Projekt "The role of gap dynamics for the regeneration of the natural spruce forests in the Harz Mountains" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Biowissenschaften - Institut für Biologie, Institutsbereich Geobotanik und Botanischer Garten durchgeführt. 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.

Faktoren fuer die Prospektion und Rekrutierung der Flussseeschwalbe Sterna hirundo

Das Projekt "Faktoren fuer die Prospektion und Rekrutierung der Flussseeschwalbe Sterna hirundo" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Vogelforschung 'Vogelwarte Helgoland' durchgeführt. Bei langlebigen Voegeln sind die Prozesse der Rekrutierung der Jungtiere in die Population unzureichend bekannt. Sie sollen an einer logistisch einmaligen Kolonie der Flussseeschwalbe untersucht werden, deren Fluegglinge seit 1992 komplett mit Transpondern markiert und zeitlebens identifizierbar sind. Mit dem mit Rufe der DFG etablierten Antennensystem werden geburtsortstreue Prospektoren und Rekruten Jahr fuer Jahr automatisch registriert und gewogen, so dass Prospektions- und Rekrutierungsrate, Alter, Kondition und raeumlich-zeitliche Anwesenheitsmuster mit natalen Charakteristika (Schluepftermin, Schluepfreihenfolge, Koerpergewicht, Geschwisterzahl, Geschlecht, Guete des Jahrgangs, Alter der Eltern u.a.) verschnitten werden koennen. So lassen sich die Merkmale ermitteln, die Prospektoren und Rekruten auszeichnen. Ausserdem sollen Fitnesskonsequenzen des Rekrutierungsalters untersucht werden.

Bewertung von Umweltwirkungen bei Freisetzung und Inverkehrbringen von GVO unter Beruecksichtigung von Artenschutz- und Gebietsschutzaspekten

Das Projekt "Bewertung von Umweltwirkungen bei Freisetzung und Inverkehrbringen von GVO unter Beruecksichtigung von Artenschutz- und Gebietsschutzaspekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen - Fachbereich 06 Rechtswissenschaft durchgeführt. Der SRU stellt in seinem Jahresgutachten 1998 erheblichen Forschungsbedarf hinsichtlich oekologischer Wirkungen von GVO fest. Er empfiehlt u.a., Bewertungsmassstaebe des Naturschutzes zu beruecksichtigen. Auch in der Koalitionsvereinbarung wird gefordert, die Sicherheits- und Risikoforschung auf dem Gebiet der Gentechnik zu verstaerken und Freilandversuche und das Inverkehrbringen wegen der langfristigen Auswirkungen des Anbaus transgener Pflanzen in einem Langzeitmonitoring wissenschaftlich zu begleiten. Zur Umsetzung der Empfehlungen des SRU und der Forderungen der Koalitionsvereinbarungen soll eine Fachtagung durchgefuehrt werden. Im Rahmen des Vorhabens sollen fachliche Ueberlappungen zu Fragestellungen des Naturschutzes, die insbesondere in folgenden Bereichen gesehen werden, zur inhaltlichen Vorbereitung der Fachtagung aufgearbeitet werden: - Klaerung der Beruecksichtigung von geschuetzten Arten im Hinblick auf den Gesetzesvollzug (Genehmigung von Freisetzungen und Inverkehrbringen; Bewertung der Einbindung von GVO in die Nahrungskette), - Bewertung der Auskreuzung von Fremdgenen in Populationen der Wildflora und -fauna unter Artenschutzaspekten (u.a. auch Terminatorgene), - Klaerung der Notwenigkeit und Umsetzungsmoeglichkeit von Standorten ohne gentechnisch veraenderte Organismen im Hinblick auf den Arten- und Naturschutz und als Referenzflaechen fuer ein Monitoring, - Klaerung der Notwendigkeit von gesonderten Bestimmungen fuer Schutzgebiete, d.h. Verbot des Ausbringens von GVO in Schutzgebiete (z.B. Naturschutzgebiete, Biosphaerenreservate). Das Vorhaben soll in fachlicher Kooperation zwischen UBA und BfN durchgefuehrt werden. Die genannten Fragestellungen sollen vorbereitet, auf einer Fachtagung vom 27.-29.11.2000 auf der Insel Vilm diskutiert und Handlungsempfehlungen fuer den Bund daraus abgeleitet werden. Die Auswertung soll in einem Tagungsband schriftlich dokumentiert werden.

The current epidemic of the barley pathogen Ramularia collo-cygni derives from a population expansion and shows global admixture

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

Eco-evolutionary responses and feedbacks of a key herbivore to lake oligotrophication

Das Projekt "Eco-evolutionary responses and feedbacks of a key herbivore to lake oligotrophication" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Limnologisches Institut durchgeführt. The project will use analysis of long-term data, resurrection ecology and modeling to investigate the ecological and evolutionary response of an aquatic key herbivore, Daphnia, to environmental change. In addition, the results obtained will enable to estimate the consequences of the evolutionary response of Daphnia for its population dynamics, persistence and consequently, overall ecosystem dynamics. The project will analyze in detail the response of Daphnia, its food, competitors and predators to oligo-trophication in a model ecosystem, i.e., Lake Constance and additionally variability in Daphnia population dynamics in several of the best studied lakes of the world. Historical field samples from Lake Constance will be re-analyzed to study the phenotypic life history and morphological responses of Daphnia to oligo-trophication. Using resurrection ecology we will analyze the evolutionary response of Daphnia galeata life history parameters to oligo-trophication - with special emphasis on its investment into sexual reproduction/production of resting eggs as well as life history plasticity in response to invertebrate predators and declining food levels. These analyses (in combination with model simulations) will provide key data for understanding the role of Daphnia life cycle strategy (overwintering in the plankton or in resting eggs) for Daphnia persistence in permanent lakes, for the interpretation of Daphnia resting egg banks, and the evolution of the genetic variances and co-variances of life history parameters.

Untersuchungen zum genetischen System der Schlehe (Prunus spinosa L.)

Das Projekt "Untersuchungen zum genetischen System der Schlehe (Prunus spinosa L.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Bioklimatologie durchgeführt. Die Schlehe (Prunus spinosa L.) ist ein weitverbreitetes charakteristisches Gehölz von Hecken und Waldrändern. Nach bisherigen Untersuchungen ist die Schlehe allotetraploid und somit selbstkompatibel. Ihre Reproduktion geschieht sowohl generativ als auch vegetativ. Populationsgenetische Untersuchungen zum genetischen System, über genetische Variation und die genetische Differenzierung zwischen Schlehenpopulationen als Grundlage von Maßnahmen der Generhaltung sowie der gewerblichen Vermehrung im Landschaftsbau wurden bisher nicht durchgeführt. Die methodischen Grundlagen für populationsgenetische Untersuchungen an der Schlehe wurden mit experimentellen und theoretischen Arbeiten zur Identifizierung von Isoenzymgenmarkern bei tetraploiden Arten mit tetrasomem Vererbungsmodus am hiesigen Institut entwickelt. Von zentralem Interesse ist, welche Anteile vegetative und generative Reproduktion zum Fortbestand und zur genetischen Variation bzw. Differenzierung innerhalb und zwischen Populationen beitragen. Im einzelnen sollen Erkenntnisse darüber durch Untersuchungen an Multilocus-Genotypen zur Entdeckung natürlicher Klone (auch unter Verwendung von RAPDs) gewonnen werden. Sie werden ergänzt durch Schätzungen der Transportreichweiten effektiven Pollens (Genfluß) sowie der Anteile von Fremd- und Selbstbefruchtung.

Analyse des Paarungssystems und die Wirkung der sexuellen Selektion bei der Skorpionsfliege Panorpa vulgaris

Das Projekt "Analyse des Paarungssystems und die Wirkung der sexuellen Selektion bei der Skorpionsfliege Panorpa vulgaris" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie durchgeführt. Bisher wurde das Paarungssystem der Panorpa-Skorpionsfliegen als Ressourcen-Verteidigungspolygynie dargestellt. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen an P vulgaris haben jedoch gezeigt, dass wenigstens das Paarungssystem dieser Art nicht durch die Monopolisierung der Nahrung durch die Maennchen evolviert sein kann. Die Sekret-Bonbon-Produktion der Maennchen waehrend einer Kopulation dient den Weibchen vielmehr als Indikator fuer die oekologische Qualitaet der Maennchen. Vor Eingehen einer Kopulation koennen die Weibchen von P vulgaris jedoch keine Qualitaets-Bestimmung vornehmen. Dies ist wahrscheinlich die Ursache fuer die hohe Wiederverpaarungsfrequenz der Weibchen und fuer das 'sperm mixing' als Spermienkonkurrenzmechanismus. In Zukunft werden wir unter Beruecksichtigung des oekologisch-adaptionistischen Aspekts die Paarungssysteme weiterer Panorpa-Arten vergleichend untersuchen, um die Evolution der Paarungssysteme der Gattung Panorpa und dabei die Wirksamkeit der sexuellen Selektion zu analysieren.

Evolution of sexual systems and habitat preferences in Cucurbitaceae

Das Projekt "Evolution of sexual systems and habitat preferences in Cucurbitaceae" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Systematische Botanik durchgeführt.

Identifizierung sensitiver Marker-Gene - Identifikation von Ziel- und Markergenen endokriner wirksamer Umweltchemikalien im Modellorganismus Medaka (Oryzias latipes)

Das Projekt "Identifizierung sensitiver Marker-Gene - Identifikation von Ziel- und Markergenen endokriner wirksamer Umweltchemikalien im Modellorganismus Medaka (Oryzias latipes)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Department Zelltoxikologie durchgeführt. A wide range of chemicals released into the aquatic environment have been shown to interact with hormonal functions of vertebrates and interfere with their differentiation and reproduction. Due to their lability towards hormones in sexual differentiation and determination fish are primary risk organism for these EDS (endocrine disrupting substances). In the ongoing project genes altered in their regulation by EDS will be identified. The goal is - to use the gene expression levels to identify and characterise potential EDS and environmental samples. - To replace and refine animal experiments according to Russels 3R concept (replacement, refinement, reduction). Therefor, experiments will be carried out on embryos or fish larvae. The model organism is the Japanese Medaka (Oryzias latipes). The medaka offers the possibility to establish monosex population or to identify the genetic sex already during embryogenesis for the analysis of early sex-specifically expressed genes. Due to a co-operation with the University of Nagoya, Japan, transgenic model organism will be used for evaluation of the suitability of these models and comparative analysis.

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