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Optimierung der Rapsöl- und RME-Produktion: Verbesserung der N-Aufnahme und Verwertungseffizienz von Winterraps

Das Projekt "Optimierung der Rapsöl- und RME-Produktion: Verbesserung der N-Aufnahme und Verwertungseffizienz von Winterraps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Heutige Winterrapssorten benötigen für die Ausschöpfung ihres Ertragspotenzials eine relativ hohe N-Düngung, die wegen negativer Umweltwirkungen (Klimagasbildung, Nitratauswaschung) teilweise kritisch gesehen wird. Durch eine züchterische Verbesserung der N-Effizienz (Nitrogen Use Efficiency, NUE) von Winterraps könnten solche negativen Umwelteffekte verringert oder vermieden werden. Daher soll im vorliegenden Projekt die spezifische Reaktion sehr unterschiedlicher Rapsgenotypen auf ein differenziertes N-Angebot untersucht werden. Zur Identifikation der N-Effizienz von unterschiedlichen Winterrapsgenotypen im vegetativen Stadium werden Wasserkulturversuche mit variierter N-Düngung durchgeführt. Die so beurteilten Genotypen werden in einem Gefäß-Versuch genauer auf ihre N-Verwertungseffizienz und Source/Sink-Verhältnisse hin untersucht. Auf Basis dieser Daten werden Korrelationen zwischen verschiedenen Aufnahmeeffizienz-Merkmalen ermittelt. Ferner erfolgt eine Genotypisierung der ausgewählten Rapsformen anhand eines neuen, genomweiten Brassica SNP-Chips, zwecks Abschätzung der genetischen Distanz. Schließlich sind Kreuzungen zwischen differenten Genotypen vorgesehen, um genetisch diverse Züchtungspopulationen bzgl. N-Effizienz zu generieren. Selektierte Nachkommenschaften stehen dann für weitere F+E-Arbeiten sowie die Züchtung (Prebreeding) zur Entwicklung von Linien und Testhybriden mit verbesserter Stickstoff-Effizienz (NUE) zur Verfügung.

ATM/ATR Signaltransduktionswege und Strahlenempfindlichkeit in Normal- und Tumor-Zellen - Kompetenzverbund Strahlenforschung 2007 HGF; BMBF; BMU

Das Projekt "ATM/ATR Signaltransduktionswege und Strahlenempfindlichkeit in Normal- und Tumor-Zellen - Kompetenzverbund Strahlenforschung 2007 HGF; BMBF; BMU" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Essen (AöR), Institut für Medizinische Strahlenbiologie durchgeführt. Vorhabensziel Die Untersuchung und Charakterisierung von 'single nucleotide polymorphisms' (SNPs), d.h. Variationen von einzelnen Nukleotidbasen in einem DNA-Strang, in zellzyklusrelevanten Genen (speziell chk1, chk2) soll klären, inwieweit charakteristische SNPs in diesen Genfamilien die Zellzyklussteuerung beeinflussen und inwiefern hierüber die zelluläre Reparaturkapazität und deren zugrunde liegenden Signalwege modifiziert werden. Des Weiteren soll geklärt werden, inwieweit charakteristische SNPs geeignet sind, als prädikativer Marker für eine individuelle Strahlensensitivität zu fungieren und inwieweit SNPs die Reaktion des Normalgewebes unter Strahlentherapiebedingungen bestimmen. Arbeitsplanung Primäre Lymphozyten von Individuen mit den gewählten Genotypen und derivate Zelllinien, werden hinsichtlich DNA-Doppelstrangbruch-Reparaturkapazität, Chromosomenschäden, Zellzyklusregulation, wie auch auf Aktivierungsstatus des ATM/ATR Signalweges getestet. Ergebnisverwertung 1. Einsatz von Polymorphismen als Prädiktor der individuellen Strahlenempfindlichkeit . 2. Prädiktoren der individuellen Strahlenempfindlichkeit im Hinblick auf Späteffekte nach Bestrahlung werden etabliert.

BioEnergie2021 - ISOWOOD-BREEDING: Nutzbarmachung SNP-basierter Selektionsstrategien für die Züchtung ertragsoptimierter Pappelsorten in landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen

Das Projekt "BioEnergie2021 - ISOWOOD-BREEDING: Nutzbarmachung SNP-basierter Selektionsstrategien für die Züchtung ertragsoptimierter Pappelsorten in landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Ziel ist die Beschreibung der Abhängigkeit der den roisotopischen Signatur von Genotyp (Erblichkeit, Herkunft; Sorte), Klimadaten, Alter des Jahrringes, Juvenilität des Baumes, Anzahl der Rotation und der intrinsischen Wassernutzungseffizienz. Darüber hinaus soll der Zusammenhang der dendroisoischen Signatur mit der Holzdichte, mit klimatischen Wasserhaushaltsgrößen sowie Größen der Saftstromleitung in Pappeln und schließlich dem Trockenstresstoleranz-Index unter Beachtung der Ertragsoptimierung geklärt werden. Die entsprechenden Datensätze werden zur genetischen Kartierung der für die Isotopensignatur verantwortlichen Genombereiche bereitgestellt. Beginnend mit vorhandenen Holzproben und bereits vorhandenen selektierten Genotypen wird als Grundlage für das produktionsphysiologische Verständnis der Kohlenstoffisotopensignatur die juvenile Entwicklung der WUEI beschrieben. Die labortechnische Realisierung der Isotopenanlyse für 5000 13-C-Analysen und 5000 18-O-Analysen sowie die statistische Auswertung der Ergebnisse wird den gesamten Projektzeitraum beanspruchen. Transfer der Ergebnisse in die Praxis durch Druckmedien und Präsentationen auf nationalen und internationalen Tagungen und workshops. Erprobung bzw. Feststellung der Eignung der Ergebnisse/ Methoden durch den beteiligten Praxispartner.

Markergestützte Selektion der Honigbiene auf Varroatoleranz mittels Feinkartierung und Identifizierung von ursächlichen Genen auf relevanten Genomabschnitten

Das Projekt "Markergestützte Selektion der Honigbiene auf Varroatoleranz mittels Feinkartierung und Identifizierung von ursächlichen Genen auf relevanten Genomabschnitten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e.V. durchgeführt. Die Honigbiene ist aufgrund ihrer ökonomischen und ökologischen Leistung die viertwichtigste Nutztierspezies. Hohe Verluste durch die Milbe Varroa destructor sind weltweit zu beklagen. Die Selektion varroaresistenter Bienen ist dringend notwendig, um auch die Gefahren der Resistenzentwicklung und Rückstandsbildung zu umgehen. Das Merkmal 'Ausräumen parasitierter Brut' soll verwendet werden, da es eine zentrale Stelle bei der Varroatoleranz einnimmt und an individuell markierten Bienen beobachtbar ist. Unter Verwendung von SNP-Chips sollen die im Vorprojekt gefundenen Genombereiche feinkartiert und gegebenenfalls Kandidatengene sequenziert werden. Die molekulargenetischen Daten werden mit Daten aus der Zuchtwertschätzung verknüpft, was die Beurteilung der Anwendbarkeit der markergestützten oder gegebenenfalls der Genomischen Selektion bei der Biene ermöglicht. Die im Rahmen des Projekts gefundenen molekulargenetischen Werkzeuge sollen in die praktische Zucht der Honigbiene auf Varroaresistenz integriert werden.

BioEnergie2021 - ISOWOOD-BREEDING: Nutzbarmachung SNP-basierter Selektionsstrategien für die Züchtung ertragsoptimierter Pappelsorten in landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen

Das Projekt "BioEnergie2021 - ISOWOOD-BREEDING: Nutzbarmachung SNP-basierter Selektionsstrategien für die Züchtung ertragsoptimierter Pappelsorten in landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Forstbotanik und Forstzoologie, Professur für Forstbotanik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Nutzbarmachung SNP-basierter Selektionsstrategien für die Züchtung ertragsoptimierter Pappelsorten in landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen. Als Untersuchungsansatz dient die Schätzung der Wassernutzungseffizienz anhand der Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopensignaturen im Jahrringholz, Digitalanalyse der Holzanatomie, Röntgendensiometrie, Identifikation von Kandidatengenen mit Relevanz für die Produktivität von Pappeln unter Trockenstress, Untersuchung räumlicher und standortsbezogener Variabilität der Kandidatengene anhand SNP-Analyse (Eco-TILLING), QTL-Mapping.

Teilvorhaben 2: Genotypisierung

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Genotypisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz durchgeführt. Das Vorhaben hat zum Ziel, innovative Verfahren zur Bestimmung von Inhaltsstoffen und Analyse von Transkripten in Energieroggen zu etablieren sowie in Verbindung mit molekularen Markern deren Assoziation zu züchterisch relevanten Parametern zu nutzen, um sie als Selektionswerkzeuge in die Züchtung von Energieroggen zu integrieren. Die beiden Zuchtunternehmen stellen Elitezuchtmaterial für die Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Verfügung und führen umfangreiche Feldversuche durch. Lipofit Analytik entwickelt Auswerteverfahren für die Analyse des Roggen-Metaboloms mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und leitet aus den Primärdaten ein interpretierbares Stoffwechselprofil ab. Für die Prüfung der Zellantwort auf abiotischen und biotischen Stress mittels NMR stehen isogene Inzuchtlinien mit definierten Donorchromosomensegmenten zur Verfügung. An der Universität Frankfurt/Main erfolgt die umfassende Analyse des Roggen-Transkriptoms unter dem Einfluss von Trockenstress mittels SuperSAGE. Dem Julius-Kühn-Institut kommt die Entwicklung und Kartierung von transkript-basierten SNP-Markern sowie die QTL-Kartierung in einer Biparentalpopulation zund Am JKI sollen außerdem mittels einer Assoziationsstudie züchterisch relevante Metaboliten identifiziert werden. LipoFIT plant, die Bestimmung, Charakterisierung und Quantifizierung von Pflanzeninhaltsstoffen stärker auszubauen und die entwickelten Auswerteverfahren patentrechtlich zu schützen bzw. verschiedene Softwaremodule zur multiparametrischen Analyse lizenzrechtlich zu vermarkten. Neben dieser innovativen Ressource eröffnen die Transkriptomanalysen beiden Zuchtunternehmen die Möglichkeit des Einsatzes von hoch informativen SNP-Markern für eine effiziente markergestützte Selektion. Beide Technologien werden in die Züchtung von angepassten Roggensorten mit besserer Eignung zur Ganzpflanzensilage- und Grünschnittnutzung eingebettet. Die wissenschaftlichen Ergebnisse werden in begutachteten Zeitschriften veröffentlicht.

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