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Wirkung erhoehter UV-B-Strahlung auf Wachstum, Zusammensetzung, Struktur und Funktion von Nutzpflanzen mediterraner Solarstrahlung sowie Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus der UV-B-Strahlung

Das Projekt "Wirkung erhoehter UV-B-Strahlung auf Wachstum, Zusammensetzung, Struktur und Funktion von Nutzpflanzen mediterraner Solarstrahlung sowie Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus der UV-B-Strahlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Botanisches Institut, II. Lehrstuhl Pflanzenphysiologie durchgeführt. Ziel der Untersuchungen in Lissabon ist es, erstmalig Aussagen ueber den Einfluss erhoehter UV-B-Strahlung bei natuerlichen Solar-Strahlungsbedingungen zu erhalten. Als UV-Filter werden ozondurchstroemte Kuevetten verwendet. Durch Variation der Ozonmenge kann die aktuelle UV-B-Bestrahlungsstaerke Portugals auf jeden beliebigen mitteleuropaeischen Wert reduziert werden. Unter diesen Bedingungen soll der Zustand der Pflanzen vergleichend waehrend der Entwicklung ueber den Gaswechsel und die Chlorophyllfluoreszenz beurteilt werden. Weitergehende Untersuchungen ueber die Wirkungsmechanismen der UV-B-Strahlung betreffen besonders die Bereiche Kutikula (Transmission, Wachsbiosynthese), Streckungswachstum, Stomatabewegung, sowie die Photosynthese. An isolierten Kutikeln und Epidermen soll deren Schutzfunktion gegen UV-Strahlung geprueft werden. Zur Eingrenzung der UV-Hemmstelle in der Biosynthese der Kutikularwachse werden geeignete Herbizide in Verbindung mit UV eingesetzt.

Entwicklung eines hochwirksamen Bacillus thuringiensis-Stammes gegen Kartoffelkaefer und andere Blattkaefer

Das Projekt "Entwicklung eines hochwirksamen Bacillus thuringiensis-Stammes gegen Kartoffelkaefer und andere Blattkaefer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Zoologisches Institut II durchgeführt. Die Delta-Endotoxine von Bacillus thuringiensis-Staemmen wirken als selektive Frassgifte gegen Insekten. Die bisher bekannten Staemme sind toxisch gegen Schmetterlingsraupen oder Mueckenlarven. Das Kristalltoxin des neu isolierten Bacillus thuringiensis subsp tenebrionis (=BTT) wirkt letal fuer Larven des Kartoffelkaefers und anderer Blattkaefer. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Wirksamkeit von BTT zu verbessern. Die Charakterisierung des Kristalltoxins und die Untersuchung des Wirkungsmechanismus sind dafuer wichtige Voraussetzungen. Die Eigenschaften des Septikaemietoxins sollen ausfuehrlich untersucht werden. Es sollen Mutanten mit erhoehter Toxinproduktion und verstaerkter Toxizitaet entwickelt werden. In ausfuehrlichen Labor- und Feldversuchen und durch Safetytests soll die Einsatzfaehigkeit von BTT in der Praxis untersucht werden.

Untersuchungen ueber Wechselwirkungen zwischen symbiotisch lebenden endophytischen Pilzen in der Pflanzenwurzel, der Pflanze und pflanzenparasitaeren Nematoden und deren Bedeutung fuer die Pflanzengesundheit

Das Projekt "Untersuchungen ueber Wechselwirkungen zwischen symbiotisch lebenden endophytischen Pilzen in der Pflanzenwurzel, der Pflanze und pflanzenparasitaeren Nematoden und deren Bedeutung fuer die Pflanzengesundheit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Institut für Pflanzenkrankheiten durchgeführt. Kulturpflanzen werden von verschiedensten Pilzarten besiedelt. Der Anteil phytopathogener Arten am Gesamtspektrum ist weitgehend gering. Ueber Funktion und Bedeutung ist bis heute wenig bekannt, doch konnten bei einigen Arten positive Effekte auf die Pflanzengesundheit gezeigt werden. Am Modell Tomate Meloidogyne spp werden die isolierten endophytischen Pilze in ihrer Wirkung auf den Nematoden untersucht. Verschiedene Biotests geben Aufschluss ueber den Wirkungsmechanismus. Bei erfolgversprechenden Pilzisolaten folgt eine Analyse der Stoffwechselprodukte. In Topfversuchen soll die Effektivitaet der antagonistischen Wirkung in unsteriler Erde aufgezeigt werden, sowie Moeglichkeiten ihrer Foerderung. Ziel der Arbeit ist es, die Bedeutung endophytischer Pilze in ihrer Wirkung auf die Pflanzengesundheit, hier speziell am Beispiel der Nematodenkontrolle demonstriert, aufzuzeigen und damit Grundlagen fuer die Entwicklung neuer biologischer Bekaempfungsverfahren zu legen.

Vergleichende Untersuchung zur Phosphatelimination aus Abwasser und wissenschaftlich-technische Abschaetzung der Moeglichkeiten zur Wertstoffrueckgewinnung aus Klaerschlamm

Das Projekt "Vergleichende Untersuchung zur Phosphatelimination aus Abwasser und wissenschaftlich-technische Abschaetzung der Moeglichkeiten zur Wertstoffrueckgewinnung aus Klaerschlamm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Focon-Ingenieurgesellschaft für Umwelttechnologie und Forschungsconsulting - FACON GmbH durchgeführt. Gesteigerte wasserrechtliche Anforderungen erfordern die Phosphor-Eliminaton auf Klaeranlagen als integralen Verfahrensschritt. Die chemische Phosphor-Elimination ist in ihren Wirkungsmechanismen hinreichend bekannt und verfahrenstechnisch ausgereift. Nebenwirkungen der chemischen Phosphor-Elimination sind die Schlammengenmehrung und die zusaetzliche Salzbelastung des Vorfluters. Die Aufsalzung laesst sich durch ausgekluegelte Steuerungs- und Regelungstechniken minimieren, jedoch nicht vermeiden; die Schlammenge laesst sich damit nicht beeinflussen. Aus Forschungen urspruenglich anderer Zielsetzung entwickelte sich die biologische Phosphor-Elimination, modellhaft erklaert mit der Synthetisierung von Adenosintriphosphat (ATP), die zu einer ca fuenfmal hoeheren Phosphoraufnahme der Mikroorganismen fuehrt als dies normalerweise der Fall ist. Der im Detail noch immer unbekannte Wirkungsmechanismus der Phosphoraufnahme fuehrte zu einer Diversifikation der Verfahrensansaetze; er liess bisher definitive Aussagen weder ueber die zu erwartende Reinigungsleistung noch die Bemessung der biologischen Phosphor-Eliminationsstufe zu. Zur gesicherten Einhaltung von Ueberwachungswerten ist daher zumindest die Installation einer chemischen Faellung erforderlich, deren Betrieb in Abhaengigkeit der Ablaufkonzentration nach Bedarf erfolgt. Dadurch werden die unbestreitbaren Vorteile der biologischen Phosphor-Elimination, wie verminderter Schlammanfall und geringere Aufsalzung des Vorfluters, weitgehend ausgenutzt. Forschungsbedarf zur biologischen Phosphor-Elimination besteht bei den grundlegenden Wirkungsmechanismen und den sie beeinflussenden Parametern.

Mechanismen der toxischen Wirkung umweltrelevanter, organischer Chemikalien

Das Projekt "Mechanismen der toxischen Wirkung umweltrelevanter, organischer Chemikalien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Toxikologie durchgeführt. Das Vorhaben befasst sich mit der Aufklaerung der Wirkungsmechanismen zytotoxischer, genotoxischer und tumorpromovierender Chemikalien. Im Vordergrund stehen Untersuchungen zur Entstehung von Primaerlaesionen und deren biologische Konsequenzen in frisch isolierten Zellen und etablierten Zellinien. Die Bedeutung der in Zellkulturen erhobenen Befunde werden in der Ratte in vivo und in menschlichen Geweben ueberprueft. Die Untersuchungen dienen dem Ziel, die Kenntnisse der Wirkungsmechanismen von Chemikalien und damit die Bewertung ihrer Gesundheitsgefaehrlichkeit zu verbessern.

Resistenzinduktion als neue biorationale Strategie im Pflanzenschutz

Das Projekt "Resistenzinduktion als neue biorationale Strategie im Pflanzenschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADW - Institut für Biochemie der Pflanzen durchgeführt. Die an der Ganzpflanze von Ornithopus sativus (Serradella) nach Infektion mit Sporen von Colletorichum trifolii (Stengelbrenner) gefundene Akkumulation des Phytoalexins Phaseollinisoflavan konnte auch in der Zellkultur nachgwiesen werden. Angestrebt wird die Auffindung von sog Sensitizern fuer dieses Wirt/Parasit-System und die Aufklaerung ihres Wirkungsmechanismus. Dazu ist ua erforderlich, Arbeiten zur Biosynthese (Induktion der entsprechenden Enzyme) und zum Metabolismus des als Marker dienenden antimikrobiell-wirksamen Phaseollinisoflavans durchzufuehren.

Teilprojekt: Impedanzspektroskopische, optische und massensensitive Sensoren

Das Projekt "Teilprojekt: Impedanzspektroskopische, optische und massensensitive Sensoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik durchgeführt. Physikalische oder biologisch/chemische Stimuli fuehren bei eukaryontischen Zellen ueber hochkomplexe biomolekulare Funktionssyteme zur Entstehung charakteristischer Signalmuster. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines intelligenten Mikrosystems zum Nachweis funktionsspezifischer Signale aus Biokomponenten. Mit diesem Messsystem wird die funktionelle Wirkung bioaktiver Agentien durch real time Messung der Reaktionsmuster mit Hilfe verschiedener, parallel arbeitender Sensoren erfasst. Die Korrelation der verschiedenen Daten liefert Hinweise auf beteiligte molekulare Wirkungsmechanismen und erlaubt die Aufstellung von Komplexitaetsdiagrammen. Der modulare und deshalb flexible Aufbau besteht aus Sensoren fuer pH, O2, Temperatur, verschiedene Ionen, elektrische Impedanz und Membranpotentiale der Zellen, Massenwaegung, Erfassung von Brechzahlunterschieden, sowie einem optischen Fenster fuer die lichtmikroskopische Ueberwachung. Durch Integration aller Komponenten auf engstem Raum ist eine parallele Datenerhebung bei kleinen Probevolumen moeglich.

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