Das Projekt "Etablierung der Polymerase Chain Reaction (PCR) zur Pathogendiagnose an der Bayerischen Landesanstalt fuer Bodenkultur und Pflanzenbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau durchgeführt. Effektivierung der Diagnose von Pflanzenpathogenen durch den Einsatz der PCR. Sowohl die Sensitivitaet als auch die Spezifitaet der PCR sollen dabei genutzt werden. Die PCR soll in Zukunft die konventionellen Nachweismethoden ergaenzen und somit die Nachweissicherheit verbessern. Mit der PCR koennen auch Pathogene nachgewiesen werden, die bisher routinemaessig nicht erfassbar waren. Im Mittelpunkt stehen dabei die Viroide des Hopfen. Besonders das hop latent viroid (HLVd ) ist weit verbreitet und fuehrt zu Ertrags- und Qualitaetseinbussen. Bisher konnten Viroide nur mit radioaktiven Methoden nachgewiesen werden, wodurch ein routinemaessige Testung ausgeschlossen war. Ein weiteres Ziel ist die Differenzierung von Virusstaemmen mit Hilfe-Methoden, die mit der PCR gekoppelt werden (z.B. SSCP). Es sollen die verschiedenen Staemme des Kartoffelvirus Y voneinander unterschieden werden, die mit den bisher verwendeten polyklonalen Antiseren im ELISA nicht zu unterscheiden sind. Die PCR soll auch beim Nachweis von Bakterien eingesetzt werden, z.B. beim Nachweis des Kartoffelschleimfaeuleerregers Pseudomonas solanacearum. Diese Methode ist inzwischen soweit entwickelt, dass sie routinemaessig eingesetzt werden kann.
Das Projekt "Untersuchung von Nadel- und Blattproben von Baeumen, die kontrollierten Umwelteinfluessen ausgesetzt sind, mit molekularbiologischen Methoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Physikalische Biologie durchgeführt. Eine quantitative Erfassung von geschaedigten Waldbaeumen soll mit molekularbiologischen Methoden durchgefuehrt werden. Die Methode beruht auf der Beobachtung, dass mit einem zweidimensionalen Gelektrophoreseverfahren bei geschaedigten Waldbaeumen zusaetzliche Ribonukleinsaeurespezies beobachtet werden konnten (J. Schumacher, P. Loss, D. Riesner (1984) Phytopath. Z.111, 26-36). In dem bisher untersuchten begrenzten Probenmaterial korrelierte die Menge der zusaetzlichen Ribonukleinsaeure (RNA) mit der Schwere der Symptome. Zur Zeit ist nichts entschieden, ob die zusaetzlichen RNAs exogenen aber biotischen Ursprungs sind (etwa ein Teil einer Virusinfektion) oder ob sie als Sekundaereffekt nach einer Umweltschaedigung auftreten. Die prinzipielle Frage nach der Beteiligung der Infektion wird in einem BMFT-Projekt bearbeitet. Im hier beantragten Forschungsprogramm soll die bisher vorlaeufige Korrelation durch Verwendung eines umfangreichen Programms zur Probeentnahme abgesichert und komplementaer zum BMFT-Programm spezifisch der Einfluss von Umweltbelastungen untersucht werden. Dabei sollen Proben nach folgenden Gesichtspunkten ausgewaehlt werden: gut charakterisierte natuerliche Umgebung, in offener Begasungskammer behandelt, in geschlossener Begasungskammer behandelt, Proben nach Nadeljahrgang, Quirl, Wetterseite und nach physiologischem Zustand sortiert, durch Infrarotaufnahmen charakterisierte Proben. Es wird die Klaerung der Frage erwartet, ob eine eindeutiger Zusammenhang zwischen Umwelteinfluss und Veraenderung in der Pflanze auf RNA-Ebene, nachgewiesen werden kann. Wenn die Korrelation gesichert ist, waere eine quantitative Fruehdiagnose gegeben.
Das Projekt "Eine einfache und schnelle Methode zum Nachweis des Kartoffelspindelknollen-Viroids (PSTVd) mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion (PCR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Das Kartoffelspindelknollen-Viroid (PSTVd) ist die Ursache fuer die Spindelknollenkrankheit der Kartoffel. Es kommt nicht in den Laendern der Europaeischen Union vor und gilt deshalb als Quarantaeneschadorganismus, fuer den spezifische Tests erforderlich sind. Da Viroide im Gegensatz zu Viren kein Huellprotein besitzen, koennen serologische Nachweismethoden nicht angewandt werden. Die Return Transcription Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR) hat sich als empfindliche Methode zum Nachweis von PSTVd erwiesen. Die praktische Anwendung wird jedoch begrenzt durch die zeitaufwendige Isolierung von RNAs aus dem Pflanzensaft. Um diesen Schritt zu umgehen, werden deshalb Verfahren fuer die Anwendung in der Routinetestung entwickelt, in denen Saftproben auf Membranen entweder durch Auftropfen oder 'tissue printing' immobilisiert werden.
Das Projekt "Etablierung, Validierung, Verifizierung und Akkreditierung moderner, effizienter, hochsensitiver und hochspezifischer Verfahren zum sicheren Nachweis von Pflanzenviren und -viroiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Pflanzenschutz - Institut für Pflanzenschutz durchgeführt. Die gezielte Schaderregerbekämpfung ist wesentlicher Bestandteil des integrierten, ressourcenschonenden Pflanzenbaus. Eine gezielte Bekämpfung ist aber nur möglich, wenn die Schadursache zweifelsfrei geklärt ist. Als Beratungsgrundlage hinsichtlich zu ergreifender Bekämpfungsmaßnahmen ist deshalb in der Regel eine Labordiagnose unumgänglich; dies trifft vor allem zu, wenn es sich um Virus- und Viroid-bedingte Krankheiten handelt, die visuell nicht diagnostizierbar. Labordiagnosen sind zudem unverzichtbar bei Untersuchungen im Rahmen des Hoheitsvollzuges wie auch beim Monitoring von Schaderregern. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Anzahl an Viren und Viroiden, der Vielzahl neu auftretender unterschiedlicher Erregerstämme sowie der Forderung nach einem sicheren und schnellen Erregernachweis gilt es, das an der LfL zur Verfügung stehende Methodenspektrum weiter systematisch auszubauen, die Verfahren zu optimieren, sicherer zu machen und für die Routineanwendung anzupassen, um den an die Diagnose gestellten Anforderungen auch künftig gerecht zu werden und die bisherige Spitzenposition Bayerns in der Diagnostik zu erhalten. Wesentlich bei jeglicher Diagnose ist die Akzeptanz der Untersuchungsergebnisse durch Dritte; besonders wichtig ist dies beim Nachweis von Quarantäneschaderregern; hier müssen die Ergebnisse ggf. auch vor Gericht Bestand haben, also justiziabel sein. Voraussetzung für Akzeptanz und Justiziabilität der Ergebnisse ist die Anwendung validierter und verifizierter Nachweisverfahren, die nach der international geltenden Norm DIN EN ISO 17025 akkreditiert sind. Die Akkreditierung wird verpflichtend für die Diagnoselabore durch die Neufassung des EU-Regelungssystems im Bereich Pflanzengesundheit und die damit verbundene Novellierung der bisherigen 'VERORDNUNG (EG) Nr. 882/2004 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 29. April 2004 über amtliche Kontrollen zur Überprüfung der Einhaltung des Lebensmittel- und Futtermittelrechts sowie der Bestimmungen über Tiergesundheit und Tierschutz', in die auch die Pflanzengesundheit integriert wird. Die Umsetzung der novellierten Verordnung hat binnen eines Zeitraums von 5 Jahren zu erfolgen (voraussichtlich bis zum Jahr 2018), sodass ein Zeitdruck besteht, der zügiges Handeln erfordert. Die EPPO (European and Mediterranean Plant Protection Organization) hat mit dem EPPO-Standard PM 7/98 Specific requirements for laboratories preparing accreditation for a plant pest diagnostic activity' einen umfassenden, für alle Diagnoselabore verbindlichen Standard auf den Weg gebracht, der detailliert die äußerst umfangreichen, zeit- und arbeitsintensiven Maßnahmen zur Validierung und Verifizierung von Nachweismethoden festlegt. Der Standard ist mittlerweile auch von der DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle) als verbindliches Dokument 71 SD 4 029 'Besondere Anforderungen für Laboratorien, die die Akkreditierung für die Diagnose von Schadorganismen von Pflanzen anstreben' übernommen worden. (Text gekürzt)
Das Projekt "Photosynthetisch aktive Zellkulturen - Teilvorhaben 4: Studien zur Replikation und Pathogenitaet von Viroiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten durchgeführt. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die aus der Vermehrung von Viroiden in Pflanzenzellen resultierenden pathologischen Veraenderungen der Genexpression mit Hilfe photosynthetisch aktiver Zellkulturen wichtiger Wirtspflanzen (Tomate, Kartoffel) zu studieren. Hierbei sollen die waehrend des Infektionsverlaufs auftretenden Veraenderungen in der Synthese bestimmter mRNAs ueber die Erstellung von cDNA-Bibliotheken analysiert werden. Ausserdem sollen die fuer die Interaktion der Viroide mit Komponenten der Wirtszelle postulierten viroid-bindenden Proteine untersucht werden. Beide Projektziele sind nur mit der Verwendung von Zellsuspensionskulturen und Protoplasten zu erreichen, da nur in solchen Systemen die experimentelle Analyse dieser komplexen Vorgaenge im Verlauf einer Viroidinfektion mit molekularbiologischen Methoden moeglich ist.
Das Projekt "Survey and Study of Viral and Bacterial Diseases of Ornamental Plants and Vegetables in Western Switzerland^Suivi des problemes de viroses et de bacterioses sur les cultrues ornementales et maraicheres regionales (FRA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Station federale de recherches en production vegetale de Changins durchgeführt. Depistage des viroses et des bacterioses courantes dans les cultures ornementales et maraicheres. Etude de problemes virologiques ou bacteriologiques emergents. Proposition de mesures de lutte. Mise a jour des connaissances scientifiques et moyens techniques. (FRA)
Das Projekt "Untersuchungen zum Nachweis von Potato Spindle Tuber Viroid (PSTV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Pflanzenschutz durchgeführt. Potato Spindle Tuber Viroid ist ein Quarantaeneschaedling dessen Einschleppung mit infiziertem Pflanzgut in Erwaegung gezogen werden muss. In Unterstuetzung von Routinenachweisen wird die Testsicherheit in Paralleluntersuchungen mit a) PAGE (Polyacrylamidgel-Elektrophorese), b) ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), c) NASH-Test (Nucleic Acid Spot Hybridization Test) an definiertem Material geprueft.
Das Projekt "Epigenetische Inaktivierung von Transgenen in Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Österreichische Akademie der Wissenschaften, Institut für Molekularbiologie durchgeführt. In das Gebiet der Epigenetik fallen potentiell reversible Änderungen von Genexpression, denen keine Änderung in der Nukleotidsequenz zu Grunde liegen. Epigenetische Kontrollen von Genexpression sind für die normale Entwicklung von Pflanzen und Tieren essentiell. In einigen Fällen kann die Beeinträchtigung von diesen Kontrollen zu Krankheiten beim Menschen beitragen. Unsere Gruppe war die erste, die über eine neuartige Form der epigenetischen Inaktivierung von Genen berichtete, die durch Wechselwirkung zwischen homologen Nukleinsäuren in somatischen Zellen hervorgerufen wird. Verschiedene Varianten dieses Typs von Geninaktivierung wurde in der Folge in verschiedenen Organismen identifiziert und werden nun intensiv von vielen Gruppen weltweit studiert. Geninaktivierung, die auf dem Erkennen von Nukleinsäure-Komplementarität beruht scheinen Abwehrmechanismen zu parasitären Sequenzen, wie Transposons, Viren und Viroide zu reflektieren. Diese Abwehrmechanismen wurden anscheinend während der Evolution für die Etablierung von epigenetischen Kontrollmechanismen verwendet und sind daher für die Evolution von Pflanzen und Tieren von großer Bedeutung. Ungewollte epigenetische Inaktivierung von Transgenen in gentechnisch modifizierte Pflanzen ist ein Problem der Pflanzengentechnologie. Um die Umstände für stabile Genexpression in transgenen Pflanzen zu charakterisieren haben wir die bis jetzt vollständigste molekulare und cytogenetische Analyse einer Vielzahl von genetisch sehr gut charakterisierten Transgenen Tabakpflanzen durchgeführt. Diese Arbeiten haben zur Identifizierung von verschiedenen neuen pflanzlichen repetetiven DNA Sequenzen geführt, unter anderem auch zur Entdeckung von Sequenzen eines unbekannten Pflanzenvirus. Diese Untersuchung ist die erste ihrer Art, die die häufige Integration von viraler DNA in ein Pflanzengenom aufzeigt, und somit den Beitrag solcher Sequenzen für die Evolution von Pflanzen beweist.
Das Projekt "ERA-NET EUPHRESCO: Detektion und Epidemiologie von Pospiviroiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Walloon Agricultural Research Centre (CRA-W) durchgeführt. WP 2: Wirtspflanzenstudien und Wirt-Viroid Interaktionen. In diesem Projektteil wurde ein Monitoring über neue Wirtspflanzen für Pospiviroide durchgeführt. Monitorings wurden in Pflanzenzuchtbetrieben, Handelsbetrieben und botanischen Gärten mit Schwerpunkt auf die Pflanzenfamilien der Gesneriaceae (Gesneriengewächse) und Solanaceae (Nachtschattengewächse) durchgeführt. Es konnten 8 neue Wirtspflanzen identifiziert werden: Gloxinia sp. die mit CLVd, Celosia sp. die mit IrVd, Calibrachoa sp. die mit PSTVd und TCDVd und Lysianthes sp. und Streptosolen sp. die mit TASVd infiziert waren. Bei weitere Untersuchungen an Wildpflanzen konnten keine Infektionen mit Pospiviroiden nachgewiesen werden. Es konnten von 5 Pospiviroiden infektiöse cDNA Klone produziert werden (PSTVd, TASVd, CSVd, TCDVd und CLVd). Die vollständige Validierung der Virulenz dieser Klone wird noch durchgeführt. Die Klone werden in der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen hinterlegt und sollen für vergleichende standardisierte Forschung zur Verfügung stehen. Mechanische Übertragungsversuche von Pospiviroidisolaten aus Zierpflanzen auf Tomaten und Kartoffel konnten erfolgreich für folgende durchgeführt werden: CEVd; 1, PSTVd; 7, TASVd; 1 und TCDVd; 2. Außerdem konnte PCFVd experimentell von Paprika auf Tomate und Kartoffel übertragen werden. Untersuchungen am Genom der übertragenen Isolate zeigte eine hohe Wirtspflanzen unabhängigen Stabilität mit geringer Sequenzveränderung. WP3: Übertragungswegversuche. Versuche mit zwei relevanten Thripsarten (Frankliniella occidentalis und Thrips tabaci) als mögliche Vektoren von PSTVd, das als Modell für Pospiviroide herangezogen wurde, von Zierpflanzen auf Tomaten zeigten keine Übertragung. Allerdings konnten sehr geringe Mengen des Viroids auf den Thripsen mit molekulargenetischen Untersuchungsmethoden nachgewiesen werden. Übertragungsversuche mit Bienen und Hummeln durch bestäubungs- und bestäubungsbegleitende Aktivitäten zeigten ebenfalls keine Übertragung von PSTVd von infizierten Zierpflanzen auf gesunde Zierpflanzen und Tomate. Mechanische Übertragungsversuche durch simulierte Kulturarbeiten zeigten eine hohe Übertragungshäufigkeit von PSTVd durch Schnittwerkzeuge, aber auch durch 'Fingerkontamination'. Die Umgebungstemperatur während der Übertragungsversuche spielte eine Rolle; die Infektionsraten waren höher bei 20 oder 25 Grad im Vergleich zu 15 Grad Celsius. Tomaten konnten besser als Brugmansia sp., Solanum jasminoides und Kartoffel infiziert werden. PSTVd isolate aus S. jasminoides waren virulenter als solche aus Brugmansia sp. Übertragung von PSTVd aus dem Bodensubstrat über die Wirtspflanzenwurzeln konnte experimentell nicht bestätigt werden. PSTVd, kann leicht mechanisch übertragen werden und es besteht ein beträchtliches Risiko der Übertragung von Pospiviroide aus symptomlosen infizierten Zierpflanzen auf Nutzpflanzen. usw.
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