Dieses Projekt hat zum Ziel, die Mechanismen der Resistenz gegen den Echten Mehltau (E. necator) aufzuklären, die am Haupt-QTL Locus Ren3 auf Chromosom 15 von Regent kodiert sind.Zur Sequenzanalyse des Locus müssen vorhandene genomische Teilsequenzen aus der Region weiter assembliert werden. Die resultierenden Contigs sind durch PCR Verfahren zu überprüfen. Das Schließen noch bestehender Lücken durch long range PCR ist anzustreben. Bioinformatorische Analysen (Ermittlung kodierender Bereiche, Datenbankabgleiche) werden in den Sequenzen positionelle Kandidatengene für die Resistenz identifizieren. Diese Kandidatengene werden auf ihre funktionelle Bedeutung hin untersucht. Dazu dienen Genexpressionsanalysen an resistenten und anfälligen Reben im Zusammenhang mit mikroskopischen Beobachtungen der Wirt/Pathogeninteraktion in frühen Stadien der pflanzlichen Abwehr.Vergleichende Diversitätsstudien der Kandidatengene an einem umfangreichen Probensatz resistenter und anfälliger Reben werden Sequenzvarianten und Einzelnukleotidaustausche (single nucleotide polymorphisms, SNPs) aufzeigen. Diese werden durch QTL Analyse und Assoziationsgenetik auf ihre Korrelation mit der Resistenzausprägung hin untersucht, womit zusätzliche Hinweise auf ihre funktionelle Bedeutung erhalten werden. Letztendlich ist ein Modell der erfolgreichen Abwehr bei Regent zu entwickeln. Wichtige Kandidatengene aus diesen Arbeiten sind durch Transformation in anfällige Rebsorten einzuführen und schließlich durch Test der transgenen Reben in ihrer Funktion zu validieren.Mit diesem Projekt und der Erarbeitung der Resistenzmechanismen wird eine Grundlage zur verbesserten züchterischen Nutzung der Resistenzloci in der Kombinationszüchtung für pyramidisierte, nachhaltige Resistenz geschaffen. Eng Merkmals-korrelierende (SNP) Marker werden erarbeitet, die in der Marker-gestützten Züchtung im Hochdurchsatz angewandt werden können.
Leguminosen sind nach den Getreiden die wichtigsten Kulturpflanzen. Sie bilden die größte pflanzliche Proteinquelle. Die Fortschritte der letzten Jahre in unserer und anderen Arbeitsgruppen haben einen guten Einblick in die molekulare Physiologie der Samenentwicklung der Leguminosen und damit Hinweise gegeben, wie die Akkumulation von Speicherprotein reguliert ist. Gleichzeitig sind Transformationstechniken für Vicia spp. und Erbse sowie die entsprechenden Gene und Promotoren verfügbar geworden. In diesem Vorhaben sollen in Körnerleguminosen Speicherproteingehalt und Qualität durch gentechnische Mittel gezielt verändert werden. Es ist geplant, transgene Modelle zu nutzen, in denen, i) der Stärkebiosyntheseweg herunterreguliert ist, ii) der Aminosäuretransport in den Samen und die Aminosäuresynthese im Samen stimuliert ist, und iii) die Verteilung von Kohlenstoff zugunsten der Aminosäurebiosynthese erhöht ist. Zwei transgene Modelle stehen bereits zur Verfügung, AGP-antisense und Aspartatkinase überexprimierende Vicia narbonensis, weitere sind in Bearbeitung. Die transgen-induzierten molekular-physiologischen Prozesse und Zusammenhänge sollen untersucht werden. Weiterhin ist beabsichtigt, transgene Pflanzen zu kreuzen, die in verschiedenen Stoffwechselwegen verändert sind, um mögliche synergistische Effekte zu erzielen.
Ziel des Promotionsvorhabens 'Technik und Alltagskultur in Nachhaltigkeitsmilieus' ist es, ausgehend von sozialkonstruktivistischen und kultursoziologischen Überlegungen qualitativ-empirisch zu untersuchen, welche Rolle Technik in der Alltagskultur von Nachhaltigkeitsmilieus spielt. Nachhaltigkeitsmilieus werden dabei als Milieus definiert, deren Lebensstil sich - ganz oder teilweise - an Grundelementen des Gedankens der Nachhaltigkeit festmacht. Es wird davon ausgegangen, dass die in derartigen Milieus entwickelte Alltagskultur relevant für gesamtgesellschaftliche Lebensstilveränderungen (Schlagwort der 'Entwicklung des Nordens') bei der Transformation hin zu einer an Nachhaltigkeit orientierten Lebensweise sein kann. Insbesondere geht es bei dieser Arbeit darum, das Spannungsverhältnis zwischen dem lebensstilprägenden Bezug auf Nachhaltigkeit und der Verwendung und Handhabung von Technik aufzuklären. Dazu dienen Befragungen und Beobachtungen in unterschiedlichen Nachhaltigkeitsmilieus, mit deren Hilfe die Einbettung von Technik in die Alltagskultur rekonstruiert werden soll. Die vorgefundenen Technikeinstellungen und Prozesse der Technikverwendung sollen daraufhin überprüft werden, ob sie Pioniercharakter für einen an Nachhaltigkeit orientierten Einsatz von Technik in der Gesamtgesellschaft haben können, und welche Hindernisse einer Übertragung in die Gesamtgesellschaft entgegenstehen.
Das Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung verbesserter Clostridien-Stämme zur Produktion von n-Butanol mit Cellulose als Substrat. In diesem Vorhaben sollen insbesondere Genüberexpressionsstudien mit ausgewählten Clostridium-Stämmen und entsprechende Stammkonstruktionen durchgeführt werden. Diese Studien sollen und a. die Bedeutung von 'single nucleotide point mutations' (SNPs) belegen. Die Manipulation der SNPs kann die Aktivität von Proteinen ändern und damit die Anpassung des Organismus an wechselnde Fermentationsbedingungen und die Erhöhung der Produktion an Butanol ermöglichen Zunächst werden für ausgewählte Clostridium-Stämme Methoden zur Transformation erarbeitet. Anschließend werden in diesen Stämmen spezifische identifizierte Zielgene oder Zieloperons (über)exprimiert. Dazu werden die entsprechenden Gene oder Operons per PCR amplifiziert und in geeignete Vektoren mit geeigneten Replikons kloniert. Unter Anwendung der ACE-Technologie und des Orthogonalen Expressionssystems werden die ausgewählten Gene oder Operons in das Genom ausgewählter Organismen eingebracht und dort (kontrolliert) exprimiert. Die erhaltenen Mutanten werden im Labormaßstab auf ihre Fermentationseigenschaften untersucht.
Arthropodenpathogene Pilze der Gattung Metarhizium sind als Mittel der biologischen Bekämpfung land- & forstwirtschaftlicher Schädlinge sowie der Vektoren von Infektionskrankheiten von beträchtlichem ökonomischem Interesse. Ein fundiertes Verständnis der Infektionsbiologie dieser Organismen, zu dem das vorliegende Projekt beitragen soll, ist unabdingbare Voraussetzung der Zulassung und Anwendung entsprechender Mykoinsektizide in nachhaltiger Landwirtschaft und Vektorkontrolle. In bilateraler mexikanisch-deutscher Kooperation wurde ein Selektionssystem zur genetischen Transformation eines mexikanischen Biokontroll-Stammes der Art Metarhizium anisopliae mittels Agrobacterium tumefaciens entwickelt. Das System wurde im folgenden zur Insertionsmutagenese dieses und zweier weiterer Metarhizium-Stämme verwendet, wobei stamm-abhängig sehr große Schwankungen sowohl in Transformationseffizienz als auch Qualität der erhaltenen Transformanten, insbesondere hinsichtlich des Vorliegens von Einfach- oder Mehrfachrekombinationen, beobachtet wurden. Mehrfache Rekombinationsereignisse im selben Genom sind im Projektzusammenhang unerwünscht, da ihre genetische Analyse wesentlich aufwendiger ist als diejenige von Einfachrekombinationen. Um die weitere komparative Analyse der transformierten Stämme auf Einfachrekombinationen begrenzen zu können, wurde ein diagnostischer PCR-Ansatz zum Screening auf qualitative analysierbare Insertionsmutanten entwickelt und im mexikanischen Partnerlabor etabliert. Die Folgeanalyse der Insertionsmutanten wird derzeit in Mexiko durchgeführt.