Das Projekt "Charakterisierung der H+-ATPase im Plasmalemma der Proteoidwurzeln von Weißlupine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I durchgeführt. Unter Phosphatmangel bildet die Weißlupine Proteoidwurzeln, die große Mengen von Citronensäure ausscheiden können. Aufgrund des cytosolischen pH-Wertes (7,0-7,5) kann die Citronensäure nur als organisches Anion (Citrat) aus dem Cytosol in den Apoplasten transportiert werden. Protonen werden von der im Plasmalemma lokalisierten H+ATPase aus dem Cytosol in den Apoplasten gepumpt. Während die Synthese organischer Anionen in durch Phosphatmangel induzierten Proteoidwurzeln von Weißlupine in letzter Zeit intensiv untersucht wurde, blieben die Mechanismen für deren Transport aus den Proteoidwurzelzellen unbekannt. Die H+-ATPase im Plasmalemma der Proteoidwurzeln ist für den aktiven Transport der Protonen aus der Zelle verantwortlich und kann somit für die Anpassung der Weißlupine an P-Mangel eine wichtige Rolle spielen. Das geplante Forschungsvorhaben soll die im Plasmalemma von Proteoidwurzeln lokalisierte H+ATPase biochemisch und biophysikalisch charakterisieren, um ihre Bedeutung für die Anpassung der Weißlupine an Phosphatmangel aufzuklären. Das Plasmalemma von Proteoidwurzeln wird isoliert. In vitro soll die H+-ATPase des Plasmalemmas von Proteoidwurzeln auf katalytische Aktivität, Enzymkinetik, Aktivierungsenergie, Pumpaktivität, Kopplung zwischen der Hydrolyse von ATP und dem H+-Transport sowie die H+-Permeabilität des Plasmalemmas untersucht werden.
Das Projekt "Verbundprojekt: InnoRegio InnoPlanta: Erschließung regionaler Ressourcen für die Substitution von tierischen Eiweißfuttermitteln und zum Teil von Importsoja durch einheimische Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Anhalt (FH), Hochschule für angewandte Wissenschaften, Abteilung Bernburg, Fachbereich 1 Landwirtschaft, Ökotrophologie, Landespflege durchgeführt. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, landeseigene Ressourcen zur Versorgung der Tierbestände mit vollwertigem Eiweiß für Kraftfutter in der Region zu erschließen. Das soll durch die Proteinqualitäten von Weißen Lupinen (Lupinus albus) realisiert werden. Pflanzen mit hohem Ertrags- und Proteinbildungspotenzial sollen so kombiniert werden, dass ein hochwertiges Eiweiß entsteht, welches möglichst ohne Zusatz synthetischer Aminosäuren zur Fütterung von Wiederkäuern und Monogastriden eingesetzt werden kann. Die Aufgaben der HS sind die komplette analytische Begleitung der Züchtungsarbeiten. Dazu gehören u.a. Untersuchung von Proteingehalt, Proteinqualität, Stärke- und Fettgehalt, Aminosäure- und Fettsäurespektrum. Prüfung von Veränderungen in den Proteinfraktionen und Subfraktionen. Der Forschungsansatz sieht den hauptsächlichen Einsatz von weißen Lupinen (ggf. mit Rapsextraktionsschrot, Erbsen oder Ackerbohnen in natureller oder aufgeschlossener Form in einer gesundheits- und leistungsorientierten Tierfütterung vor. Damit soll ein Beitrag zur kontrollfähigen Futtermittelreinheit im Sinne eines erhöhten Verbraucherschutzes geleistet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Leistungsprüfung und Selektion; Anthraknoseprüfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen durchgeführt. Lupinen könnten dank der mit ihrem Anbau verbundenen ökosystemaren Leistungen als alternative Kulturarten zum derzeit dominierenden Mais bei der Biomasseproduktion einen wertvollen Beitrag zur Fruchtfolgediversifizierung leisten. Im Rahmen des Vorhabens soll das Potenzial der Andenlupine zur bioenergetischen Nutzung im Vergleich zur weißen Lupine und zur blauen Lupine untersucht und beurteilt werden. Das Vorhaben zielt auf eine Erschließung des Lupinenanbaus für die Bioenergienutzung und die damit verbundene Erweiterung der Kulturartenvielfalt in der Landwirtschaft. Neben Sorten der Anden- und der weißen Lupine soll auch am JKI entstandenes, massewüchsiges Material der blauen Lupine auf seine Biomasseleistung hin untersucht werden. Zur Einschätzung der Eignung der untersuchten Materialgruppen zur Haupt- oder Zweitfruchtnutzung (z.B. nach Grünschnittroggen), sollen die Versuche in zwei unterschiedlichen Aussaatzeitvarianten angelegt werden. In Feldprüfungen soll das gesamte Material zusätzlich zur Einschätzung seiner Anfälligkeit gegen die bedeutendste Lupinenkrankheit in Deutschland, Anthraknose, getestet werden. Um ein genetisch möglichst diverses Pflanzenmaterial einbeziehen zu können, wird neben Material mit Sortenstatus ein Sortiment an pflanzengenetischen Ressourcen von L. mutabilis einer Feldevaluierung unterzogen, um gegebenenfalls massetaugliche Typen zu identifizieren und vergleichend mit den übrigen Prüfgliedern auf Biomasse zu prüfen. Neben klassischen Ertragsmerkmalen wie Biomasseertrag und Gesamttrockenmasseertrag sollen auch qualitätsorientierte Parameter wie Biogas- und Methanausbeute sowie bedeutsame Inhaltsstoffe beurteilt werden. Das Vorhaben kann durch die Erschließung alternativer Kulturpflanzen einen wichtigen Beitrag zu neuen, vielfältigeren Energiefruchtfolgen, zu höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und zur nachhaltigen Energiebereitstellung leisten. Dies würde zu neuen, den Saatgutsektor befördernden Impulsen führen.