Das Projekt "Bewirtschaftung von Grasland in Europa als nachhaltige Ressource in einem sich aendernden Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Expositionskammern (EPOKA) durchgeführt. General Information: Grasslands are an important and widespread type of vegetation but they vary greatly in relation to composition, production and methods of utilisation in Europe. The grasslands range from intensively managed, single species, sown swards to semi-natural and natural communities. Permanent grasslands are the most widespread and are estimated to occupy more than 30 per cent of total land area in Ireland, Britain and France although in Nordic and Baltic countries and in some Mediterranean regions, where there are problems of persistence, annual grasses are more important. All grasslands, even the natural and semi-natural communities, are maintained in their present state by man's activities and those of his livestock. Their species compositions and their structure has been determined by a combination of climatic, edaphic and anthropogenic forces. The result of this is a series of different grassland communities, typically composed of a complex mixture of perennial grasses, nitrogen fixing legumes and non-fixing dicots of different growth forms (functional types). The aim of this project is to investigate the long-term responses of a representative selection of European semi-natural grassland ecosystems to elevated CO2 and climate change across a European transect which exploits the natural gradients in environmental variables. The study will centre on the mechanisms governing changes in the structure of the grassland communities, as well as on the consequences of these changes for essential ecosystem functions (carbon uptake and storage; water budget; nutrient fluxes), and for forage supply (herbivory) and soil processes (decomposition) that are affected by the quality (e.g. carbohydrate and protein contents) of these plant tissues. The objectives of this project are to test the following hypotheses: 1. That interactions between components of global change (CO2, temperature, rainfall, nitrogen deposition) and management practices (nitrogen fertilisation, cutting frequency, grazing) affect the growth, development and productivity of grassland ecosystems and carbon sequestration in the soil organic matter. 2. That global change affects the structure and botanical composition of grassland ecosystems, because the impacts will be different for each of the functional types. 3. That global change, through changes in tissue quality, will have an impact on the activity of grass herbivores (above-ground) and decomposers (below-ground). 4. That models can be used to simulate and predict the responses of grasslands to global change and furthermore they can be used on a European scale to ensure the development of sustainable management systems in a changing climate. 5. That management and environmental policy concerning grasslands can be directed towards land-use practices that could mitigate the effects of global change. Prime Contractor: University of dublin, Trinity College, School of Botany; Dublin/Ireland.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von P. H. Petersen Saatzucht Lungsgaard GmbH durchgeführt. Durch artenreiches Grasland werden vielfältige Ökosystemleistungen (ÖSL) simultan erbracht. Die Bandbreite der in der intensiven Graslandnutzung für Milchvieh eingesetzten Pflanzenarten beschränkt sich auf einige wenige Vertreter der Gräser und Leguminosen. Viele leguminose und nicht-leguminose dikotyle Pflanzenarten wurden bisher nicht züchterisch bearbeitet, sie werden bislang im Anbau kaum berücksichtigt und offiziell gar nicht empfohlen. Dikotyle Pflanzenarten weisen einen hohen Futterwert auf, sind durch tiefe Wurzeln häufig trockentoleranter als Gräser und enthalten sekundäre Inhaltsstoffe. Diese Eigenschaften sind bei zu erwartender zunehmender Trockenheit (tiefe Wurzel) und zur Reduktion der Methanemission von Wiederkäuern (sekundäre Inhaltsstoffe) entscheidend. Ein zentrales Problem dieser bisher wenig verbreiteten, minoren dikotylen Pflanzenarten ist die unzureichende Kenntnis der agronomischen und qualitativen Eigenschaften sowie die Aussichten für eine weitergehende züchterische Bearbeitung, weil zur intra-spezifischen Variation der ÖSL einzelner Pflanzenarten weitgehend Unklarheit herrscht. Das beantragte Verbundprojekt verfolgt deshalb das Ziel der Etablierung und Nutzung von artenreichem Grünland, um wichtige ÖSL durch verbesserte Zuchtsorten in angepassten neuartigen Mischungen oder durch Streifenanbau simultan zu erbringen. Es werden in einem systematischen Ansatz ausgewählte Arten mit wertvollen Eigenschaften identifiziert und die intra-spezifische Variabilität der Eigenschaften in einem 'pre-breeding' Ansatz ermittelt und beschrieben. Im Besonderen richten sich die ÖSL auf Biodiversität (Blütenangebot), Trockentoleranz (stomatäre Leitfähigkeit), pflanzliche Sekundärmetabolite (PSM wie Tannine), Ausdauer, Winterhärte, Konkurrenzkraft und Etablierungserfolg sowie auf Futterqualität, Ertrag und die biologische Stickstofffixierung. Ein Anbauprotokoll jeder Art wird eigens erstellt.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Durch artenreiches Grasland werden vielfältige Ökosystemleistungen (ÖSL) simultan erbracht. Die Bandbreite der in der intensiven Graslandnutzung für Milchvieh eingesetzten Pflanzenarten beschränkt sich auf einige wenige Vertreter der Gräser und Leguminosen. Viele leguminose und nicht-leguminose dikotyle Pflanzenarten wurden bisher nicht züchterisch bearbeitet, sie werden bislang im Anbau kaum berücksichtigt und offiziell gar nicht empfohlen. Dikotyle Pflanzenarten weisen einen hohen Futterwert auf, sind durch tiefe Wurzeln häufig trockentoleranter als Gräser und enthalten sekundäre Inhaltsstoffe. Diese Eigenschaften sind bei zu erwartender zunehmender Trockenheit (tiefe Wurzel) und zur Reduktion der Methanemission von Wiederkäuern (sekundäre Inhaltsstoffe) entscheidend. Ein zentrales Problem dieser bisher wenig verbreiteten, minoren dikotylen Pflanzenarten ist die unzureichende Kenntnis der agronomischen und qualitativen Eigenschaften sowie die Aussichten für eine weitergehende züchterische Bearbeitung, weil zur intra-spezifischen Variation der ÖSL einzelner Pflanzenarten weitgehend Unklarheit herrscht. Das beantragte Verbundprojekt verfolgt deshalb das Ziel der Etablierung und Nutzung von artenreichem Grünland, um wichtige ÖSL durch verbesserte Zuchtsorten in angepassten neuartigen Mischungen oder durch Streifenanbau simultan zu erbringen. Es werden in einem systematischen Ansatz ausgewählte Arten mit wertvollen Eigenschaften identifiziert und die intra-spezifische Variabilität der Eigenschaften in einem 'pre-breeding' Ansatz ermittelt und beschrieben. Im Besonderen richten sich die ÖSL auf Biodiversität (Blütenangebot), Trockentoleranz (stomatäre Leitfähigkeit), pflanzliche Sekundärmetabolite (PSM wie Tannine), Ausdauer, Winterhärte, Konkurrenzkraft und Etablierungserfolg sowie auf Futterqualität, Ertrag und die biologische Stickstofffixierung. Ein Anbauprotokoll jeder Art wird eigens erstellt.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Durch artenreiches Grasland werden vielfältige Ökosystemleistungen (ÖSL) simultan erbracht. Die Bandbreite der in der intensiven Graslandnutzung für Milchvieh eingesetzten Pflanzenarten beschränkt sich auf einige wenige Vertreter der Gräser und Leguminosen. Viele leguminose und nicht-leguminose dikotyle Pflanzenarten wurden bisher nicht züchterisch bearbeitet, sie werden bislang im Anbau kaum berücksichtigt und offiziell gar nicht empfohlen. Dikotyle Pflanzenarten weisen einen hohen Futterwert auf, sind durch tiefe Wurzeln häufig trockentoleranter als Gräser und enthalten sekundäre Inhaltsstoffe. Diese Eigenschaften sind bei zu erwartender zunehmender Trockenheit (tiefe Wurzel) und zur Reduktion der Methanemission von Wiederkäuern (sekundäre Inhaltsstoffe) entscheidend. Ein zentrales Problem dieser bisher wenig verbreiteten, minoren dikotylen Pflanzenarten ist die unzureichende Kenntnis der agronomischen und qualitativen Eigenschaften sowie die Aussichten für eine weitergehende züchterische Bearbeitung, weil zur intra-spezifischen Variation der ÖSL einzelner Pflanzenarten weitgehend Unklarheit herrscht. Das beantragte Verbundprojekt verfolgt deshalb das Ziel der Etablierung und Nutzung von artenreichem Grünland, um wichtige ÖSL durch verbesserte Zuchtsorten in angepassten neuartigen Mischungen oder durch Streifenanbau simultan zu erbringen. Es werden in einem systematischen Ansatz ausgewählte Arten mit wertvollen Eigenschaften identifiziert und die intra-spezifische Variabilität der Eigenschaften in einem 'pre-breeding' Ansatz ermittelt und beschrieben. Im Besonderen richten sich die ÖSL auf Biodiversität (Blütenangebot), Trockentoleranz (stomatäre Leitfähigkeit), pflanzliche Sekundärmetabolite (PSM wie Tannine), Ausdauer, Winterhärte, Konkurrenzkraft und Etablierungserfolg sowie auf Futterqualität, Ertrag und die biologische Stickstofffixierung. Ein Anbauprotokoll jeder Art wird eigens erstellt.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Graslandwissenschaft durchgeführt. Durch artenreiches Grasland werden vielfältige Ökosystemleistungen (ÖSL) simultan erbracht. Die Bandbreite der in der intensiven Graslandnutzung für Milchvieh eingesetzten Pflanzenarten beschränkt sich auf einige wenige Vertreter der Gräser und Leguminosen. Viele leguminose und nicht-leguminose dikotyle Pflanzenarten wurden bisher nicht züchterisch bearbeitet, sie werden bislang im Anbau kaum berücksichtigt und offiziell gar nicht empfohlen. Dikotyle Pflanzenarten weisen einen hohen Futterwert auf, sind durch tiefe Wurzeln häufig trockentoleranter als Gräser und enthalten sekundäre Inhaltsstoffe. Diese Eigenschaften sind bei zu erwartender zunehmender Trockenheit (tiefe Wurzel) und zur Reduktion der Methanemission von Wiederkäuern (sekundäre Inhaltsstoffe) entscheidend. Ein zentrales Problem dieser bisher wenig verbreiteten, minoren dikotylen Pflanzenarten ist die unzureichende Kenntnis der agronomischen und qualitativen Eigenschaften sowie die Aussichten für eine weitergehende züchterische Bearbeitung, weil zur intra-spezifischen Variation der ÖSL einzelner Pflanzenarten weitgehend Unklarheit herrscht. Das beantragte Verbundprojekt verfolgt deshalb das Ziel der Etablierung und Nutzung von artenreichem Grünland, um wichtige ÖSL durch verbesserte Zuchtsorten in angepassten neuartigen Mischungen oder durch Streifenanbau simultan zu erbringen. Es werden in einem systematischen Ansatz ausgewählte Arten mit wertvollen Eigenschaften identifiziert und die intra-spezifische Variabilität der Eigenschaften in einem 'pre-breeding' Ansatz ermittelt und beschrieben. Im Besonderen richten sich die ÖSL auf Biodiversität (Blütenangebot), Trockentoleranz (stomatäre Leitfähigkeit), pflanzliche Sekundärmetabolite (PSM wie Tannine), Ausdauer, Winterhärte, Konkurrenzkraft und Etablierungserfolg sowie auf Futterqualität, Ertrag und die biologische Stickstofffixierung. Ein Anbauprotokoll jeder Art wird eigens erstellt.
Das Projekt "Bedeutung des pH-Wertes im Apoplasten für das Blattwachstum von mono- und dikotylen Pflanzen unter Salzstress" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Professur für Pflanzenernährung durchgeführt. Die physiologischen Mechanismen der Hemmung des Blattwachstums unter Salzstress sind noch nicht aufgeklärt. Bei wachsenden Blattzellen kommt es durch die Absenkung des pH-Wertes im Apoplasten zu einer Zellwandlockerung und somit zu einem stimulierten Wachstum. Es ist bekannt, dass die Absenkung des apoplastischen pH-Wertes durch die Plasmalemma-H+-ATPase erreicht wird. Somit korreliert das Wachstum mit der Aktivität der Plasmalemma-ATPase. Unter Salzstress beobachtet man ein gehemmtes Blattwachstum, und es stellt sich daher die Frage, inwieweit diese Hemmung mit einer Beeinträchtigung der Plasmalemma- ATPase-Aktivität einhergeht. Bisher konnte gezeigt werden, dass die hydrolytische Aktivität der ATPase unter Salzstress nicht gehemmt wurde, während die Pumpaktivität deutlich reduziert werden konnte. Aus diesem Grunde sollen in vivo- Messungen des apoplastischen pH-Wertes von wachsenden und nicht-wachsenden Regionen in Blättern durchgeführt werden. Hierzu sollen mono- und dikotyle Pflanzen in die Untersuchungen mit einbezogen werden.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Einfluss von plasma-aktiviertem Wasser auf die vegetative Entwicklung von Raps - und Gerstenpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Biologie, Institut für Botanik und Landschaftsökologie durchgeführt. Es soll der Einfluss von plasma-aktiviertem Wasser auf den vegetativen Zustand der Leitpflanzen Raps (als Vertreter der dikotylen Pflanzen) und Gerste (als Vertreter der monokotylen Pflanzen) unter Gewächshausbedingungen untersucht werden. Dabei soll eine Dosis-Zeit-Wirkungsbeziehung geklärt werden in Abhängigkeit von der Wasserbehandlung, der Applikation auf die Pflanzen sowie dem Alter der Pflanzen in ihren vegetativen Stadien. Für die Wirksamkeitsbestimmung werden morphologische, physiologische, biochemische und chemische Parameter erfasst.
Das Projekt "Einfluß apoplastisch wachsender endophytischer und pathogener Pilze auf den Ernärungszustand ihrer Wirte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Ziel ist, die Interaktion von den Apoplasten endophytisch besiedelnden Pilzen vergleichend zu Pathogenen an einer mono- bzw. dikotylen Pflanze und dadurch bedingte qualitative bzw. quantitative Veränderungen der Apoplastenflüssigkeit zu erfassen. Zusätzlich werden Zellkulturen eingesetzt, um Informationen über direkt und indirekt beeinflußte Pflanzenzellen zu erhalten sowie über die Ausscheidungen ins Medium, die die in den Apoplasten widerspiegeln. Insbesondere im Falle der Gerste sollten einfacher Daten zur Veränderung der AF zu erhalten sein. Um zu erfassen, über welche Mechanismen es dem Wirt gelingt die Endophyten an einer weiteren Ausbreitung im pflanzlichen Gewebe zu hindern ohne sie abzutöten, soll auch die Feinstruktur des Wirt-Pilz-Interfaces untersucht werden. Da sich Infektionen mit Endophyten über Blätter bisher nicht positiv auf das Wachstum ihres Wirts auswirkten, soll verstärkt der Einfluß von Wurzelinfektionen auf den Ernährungszustand der Pflanzen untersucht werden. Hier ergaben die bisherigen Untersuchungen widersprüchliche Ergebnisse bezüglich beider Systeme. Der Einfluß wurde aber für Lärchenendophyten belegt. Hinzu kommen gezielte Kreuzinfektionen auch mit Pathogenen, um die Freilandbeobachtungen einer geringeren Infektion mit natürlicherweise vorkommenden Endophyten zu belegen und hinsichtlich möglicher induzierter Effekte auf die Wirte zu bonitieren. Neben quantitativen und qualitativen Analysen der Pools wichtiger Metabolite des Primär- und Energiestoffwechsels, insbesondere veränderten Source/Sink Verhältnissen, wird der Einfluß auf andere Komponenten (u.a. Enzyme, Abwehrmetabolite) über die Analyse der Apoplastenflüssigkeit der Wirtspflanze vergleichend erfaßt.
Das Projekt "Populationsgenetische Untersuchungen in Verticillium dahliae Kleb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Fachbereich Agrarökologie, Institut für umweltgerechten Pflanzenbau durchgeführt. Der bodenbürdige pflanzenpathogene Pilz V. dahliae ist weltweit verbreitet. Sein Wirtspflanzenkreis umfasst diverse dikotyle Kulturpflanzen, ohne dass bislang von einer Wirtsspezifität ausgegangen wurde. In jüngerer Zeit gibt es aber Hinweise auf die Existenz hoch spezialisierter Herkünfte, insbesondere unter dem Einfluss enger Fruchtfolgen, die das in Frage stellt. Daraus entstand die Hypothese, dass neben der bereits an Brassica-Arten beschriebenen Varietät longisporum weitere wirtsspezifische Varietäten des Pilzes existieren. In diesem Projekt wurde die intraspezifische Differenzierung von V. dahliae charakterisiert und in Beziehung zur Fruchtfolge gesetzt. Anhand von Isolaten aus verschiedenen Wirtspflanzen und unterschiedlicher geografischer Herkunft wurden morphologische, physiologische und molekulargenetische Eigenschaften ermittelt und diese dann in Beziehung zur Wirtsspezifität und Virulenz der Isolate gesetzt. Ziel war die Erarbeitung von Methoden, mit deren Hilfe eine gegebene Feldpopulation von V. dahliae nicht nur quantitativ, sondern aus qualitativ hinsichtlich ihrer realen Gefährdung für eine anzubauende Fruchtart eingeschätzt werden kann.
Das Projekt "Comparative analysis of miRNA networks regulating flowering" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Abteilung Molekulare Biologie - Anpassung an Veränderungen durchgeführt. In the past 15 years we have learned a great deal about the genetic and molecular basis of flowering time control, particularly in two species, the dicot Arabidopsis thaliana and the monocot rice. Transferring this knowledge to other crops and trees has, however, not always been straight-forward, because of two main reasons: First, we have an insufficient understanding of conservation and divergence of flowering time networks within and between species. Second, the pleiotropic effects of flowering time regulators are only poorly understood. Here, we propose a comparative analysis in the Brassicaceae, which include both the model plant A. thaliana and Brassica crops, to investigate two microRNA (miRNA) modules controlling flowering as well as other aspects of plant development and physiology: miR156 and its SPL transcription factor targets, and miR172 and its AP2-related targets. Our integrated program incorporates (i) sequence-driven approaches that exploit the availability of a rapidly increasing number of genome sequences in the Brassicaceae, coupled with ultra-high throughput sequencing of small RNA populations; (ii) comparative phenotypic analyses in several species; and (iii) genetic screens that make use of the incredible ease with which novel mutations can be mapped and molecularly identified due to recent advances in next-generation sequencing technologies.
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