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Teilprojekt 2: Entlastung von rekombinanter Kartoffel-DNA und horizontaler Gentransfer im Boden

Das Projekt "Teilprojekt 2: Entlastung von rekombinanter Kartoffel-DNA und horizontaler Gentransfer im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Fachbereich 7 Biologie, Geo- und Umweltwissenschaften durchgeführt. Mit der Freisetzung neuer, des T4-Lysozymgen besonders stark exprimierender Kartoffellinien sind begleitende Untersuchungen zur Wirkung von T4-Lysozym und zur Ausstreuung rekombinanter DNA vorgesehen. Im einzelnen wird verfolgt und quantifiziert: die Lysozymaktivitaet in den Pflanzen, das Ausmass der Lysozymausschleusung aus den Wurzeln, der Verbleib und die Aktivitaet des Enzyms im Boden und die zelltoetende Wirkung auf nuetzliche und andere Bakterienisolate des Bodens und der Rhizosphaere. Weiterhin wird die Entlastung rekombinanter DNA aus den Pflanzen mit neuen molekularen Methoden und das Transformationspotential der DNA fuer Bodenbakterien gemessen. Als Empfaenger von Bakterien- und Pflanzen-DNA sollen genetisch veraenderte Bodenbakterien freigesetzt werden. Die Resultate sollen der sicherheitsrelevanten Bewertung der zukuenftigen Nutzung von transgenen Pflanzen dienen, die als biologischen Schutz gegen mikrobielle Schaedlinge das T4-Lysozymgen exprimieren.

Entwicklung eines Modellsystems zur Analyse der Auswirkungen von transgenkodierten Bakterioziden und Bakteriostatika auf Mikroorganismen am Beispiel der Wirkung von T4-Lysozym aus Thizobium spec.

Das Projekt "Entwicklung eines Modellsystems zur Analyse der Auswirkungen von transgenkodierten Bakterioziden und Bakteriostatika auf Mikroorganismen am Beispiel der Wirkung von T4-Lysozym aus Thizobium spec." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Fakultät für Biologie durchgeführt. Das Projekt untersucht die möglichen Beeinträchtigungen von Bodenbakterien durch transgenkodiertes T4-Lysozym aus transgenen Kartoffeln, die im Sommer 1995 in Quedlingburg freigesetzt werden sollen. Lysozym greift die bakterielle Zellwand an und bewirkt so die Lyse der Zellen. Die Freisetzung des transgenkodierten Lysozyms könnte eine Beeinträchtigung der Bodenflora bedingen. Ein besonders sensitives System zur Detektion von Umwelteinflüssen auf Bodenbakterien stellt die Rhizobienleguminosen Symbiose dar. Bereits geringfügige Veränderungen der Fitness oder der Populationsdichte von Rhizobien spiegeln sich in der Effektivität der Symbiose mit Schmetterlingsblütlern wieder. Durch die Expression des Lysozymgens in transgenen Leguminosenwurzeln lassen sich die Einflüsse der bakterioziden Substanz direkt im Knöllchen messen.

Vorlaufuntersuchungen: Untersuchung von DNA-Boden-Wechselwirkungen und T4-Lysozymwirkung im Boden

Das Projekt "Vorlaufuntersuchungen: Untersuchung von DNA-Boden-Wechselwirkungen und T4-Lysozymwirkung im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Fachbereich 7 Biologie, Geo- und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Genetik durchgeführt. Die genetisch-ökologische Bewertung von Risiken der Freisetzung transgener Pflanzen erfordert genaue Kenntnis darüber, in welchem Umfang ein unkontrollierbarer Gentransfer der rekombinanten DNA aus den Pflanzen auf andere Organismen des Habitats, insbesondere auf andere Bakterien des Bodens, zu erwarten ist. Dazu soll die Menge von rekombinanter DNA, die aus den Pflanzen bei Wachstum und Absterben in den Boden gelangt, sowie ihre Integrität, Verweildauer und ihr Transformationspotential für Bodenbakterien ermittelt werden. Hierfür werden z.T. neuartige, hochempfindliche Untersuchungen der DNA-Boden-Wechselwirkungen durchgeführt. Parallel wird das von den transgenen Pflanzen als antibakterielles Agens produzierte T4-Lysozym auf Menge und Aktivität im Boden hin untersucht. Diese Vorlaufuntersuchungen in Mikrokosmen und mit Gewächshausmaterial sollen das spezifische Methodenbesteck für eine begleitende Forschung der eigentlichen Freisetzung bereitstellen.

Teilprojekt 3: Effekte auf die mikrobielle Gemeinschaft der Rhizosphaere

Das Projekt "Teilprojekt 3: Effekte auf die mikrobielle Gemeinschaft der Rhizosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Veraenderung der mikrobiellen Gemeinschaft der Kartoffelrhizosphaere durch den Anbau transgener T4-Lyzosym exprimierender Linien werden freisetzungsbegleitend untersucht. Rhizosphaerenproben, die entsprechend einer biometrischen Versuchsplanung zu drei verschiedenen Entwicklungsstadien waehrend der Vegetationsperiode gezogen wurden, werden vergleichend fuer viele hochexprimierende T4-Lyzosym-Karoffellinien, die transgene Kontrolle sowie die nicht veraenderte Ausgangssorte auf der 'community'-Ebene untersucht. Zur Analyse der strukturellen Diversitaet der mikrobiellen Gemeinschaft werden vorrangig kultivierungsunabhaengige Verfahren basierend auf der Analyse direkt extrahierter DNA eingesetzt. Aus Gesamt-DNA PCR-amplifizierte 16S oder 18S rDNA-Fragmente werden mit Hilfe der denaturierenden Gradientengelelektrophorose (DGGE) analysiert. Differenzierende Banden werden sequenziert oder zur Herstellung von V6-Sonden genutzt. Zusaetzlich wird ein Monitoring des Ueberlebens und horizontalen Gentransfers transgener Agrobacterium Rhizogenesstaemme durchgefuehrt.

Vorlaufforschung für einen Freisetzungsversuch und Begleitforschung mit transgenen T4-Lysozym produzierenden Kartoffeln

Das Projekt "Vorlaufforschung für einen Freisetzungsversuch und Begleitforschung mit transgenen T4-Lysozym produzierenden Kartoffeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz durchgeführt. Im Verlauf eines Freisetzungsversuches transgener Lysozym produzierender Kartoffeln sollen Untersuchungen über Auswirkungen auf das Gleichgewicht phytopathogener Bakterien und Pilze in der Rhizosphäre durchgeführt werden. Hierzu sind Vorlaufuntersuchungen im Gewächshaus und Labor notwendig, um die Optimierung der im späteren Freisetzungsversuch einzusetzenden Arbeitstechniken zu ermöglichen. Die geplante Vorlaufforschung beinhaltet: Bestimmung der antimikrobiellen Wirkung des Lysozyms in vitro, Adaptierung semiselektiver Medien, Datengewinnung über das Freisetzungsfeld in Quedlinburg, Gewächshausversuchs zur Populationsentwicklung phytopathogener Organismen in transgenen und unveränderten Pflanzen sowie in der Rizosphäre. Die geplanten Untersuchungen sollen als Modell für andere Freisetzungsversuche transgener Pflanzen und deren Auswirkungen auf das Ökosystem phytopathogener Mikroorganismen der Rhizosphäre dienen.

Effekte transgener T4-Lysozym produzierender Kartoffellinien auf Bakteriengemeinschaften der Rhizosphaere im Freilandversuch

Das Projekt "Effekte transgener T4-Lysozym produzierender Kartoffellinien auf Bakteriengemeinschaften der Rhizosphaere im Freilandversuch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Effekte transgener T4-Lysozym exprimierender Kartoffellinien auf die Struktur und Funktion von Rhizosphaere-Bakteriengemeinschaften sollen mit verschiedenen experimentellen Ansaetzen untersucht werden. Zur detektion T4-Lysozym spezifischer Effekte werden Rhizosphaerenproben von zwei transgenen, T4-Lysozym exprimierenden Linien, einer transgenen Kontrollinie und der nichttransgenen Linie (alle Desiree) an zwei Standorten in drei verschiedenen Entwicklungsstadien gezogen und vergleichend analysiert. Die Analyse der Rhizosphaere-Bakteriengemeinschaft erfolgt auf der funktionellen Ebene durch quantitativen Vergleich der Substratnutzungsprofile (BIOLOG), auf der strukturellen Ebene durch TGGE-Analyse von aus Gesamt-DNA PCR-implifizierter 16S rDNA sowie durch Vergleich der Haeufigkeitsverteilungen des Auftretens von Bakterienisolaten bestimmter Fettsaeureprofile.

Effekte transgener T4-Lysozym produzierender Kartoffellinien auf Bakteriengemeinschaften der Rhizosphaere im Freilandversuch

Das Projekt "Effekte transgener T4-Lysozym produzierender Kartoffellinien auf Bakteriengemeinschaften der Rhizosphaere im Freilandversuch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Effekte transgener T4-Lysozym exprimierender Kartoffellinien auf die Struktur und Funktion von Rhizosphaere-Bakteriengemeinschaften sollen mit verschiedenen experimentellen Ansaetzen untersucht werden. Zur Detektion T4-Lysozym spezifischer Effekte werden Rhizosphaereproben von zwei transgenen, T4-Lysozym exprimierenden Linien, einer transgenen Kontrollinie und der nichttransgenen Linie (alle Desiree) an zwei Standorten in drei verschiedenen Entwicklungsstadien gezogen und vergleichend analysiert. Die Analyse der Rhizosphaere-Bakteriengemeinschaft erfolgt auf der funktionellen Ebene durch quantitativen Vergleich der Substratnutzungsprofile (BIOLOG), auf der strukturellen Ebene durch TGGE-Analyse von aus Gesamt-DNA PCR-amplifizierter 16S rDNA sowie durch Vergleich der Haeufigkeitsverteilungen des Auftretens von Bakterienisolaten bestimmter Fettsaeureprofile.

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