Das Projekt "CIliates as NAtural Reservoir of potentially PATHOgenic BACTERia: an ecological, functional and evolutionary genomic investigation (CINAR PATHOBACTER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universita Pisa durchgeführt. In the last years, Protists (Protozoa) gained a significant attention from the scientific community because of their role as Trojan horses respect to opportunistic pathogens of humans and animals. Although this role is nowadays well established and accepted for some Protists like Acanthamoeba, little is known for other groups of possible hosts. Recently, members of the coordinating unit of Pisa got evidences that many of the natural occurring bacterial symbionts of ciliates have a strong phylogenetic affiliation to human and animal (especially fish) pathogens like Rickettsia (Vannini et al., 2005; Ferrantini et al., 2009; Ferrantini et al., in prep) and Francisella (Schrallhammer et al., in prep.). These observations raised the question whether ciliates may also represent natural reservoirs for potentially pathogenic bacteria especially in tropical regions where the environmental conditions favor microbial growth and fast evolution. Furthermore tropical countries are predicted as the Hot Spot for emerging infectious diseases and zoonosis due to hygienic standards lower than in Western countries and the living together of humans with their farmed animals. Aim of the present project is to set up an international research network that, starting from the collection of novel isolates especially from tropical regions, performs a complete ecological, functional and evolutionary genomic investigation on symbiotic bacteria retrieved from ciliates that shows phylogenetic affinities to pathogenic ones. Units from the proposed network posses expertise that ranges from the traditional morphological investigation to advanced ultrastructure, ecology, functional biology, molecular phylogeny, comparative genomics and postgenomics. Aim of the research network will be to coordinate the research activities of the involved units into joined projects and to transfer know-how to the younger researcher to allow them to reestablish the acquired competences in their home laboratories.
Das Projekt "Adaptive genetic variation and plant adaptation to environmental heterogeneity (AVE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Agrarwissenschaften, Departement Biologie durchgeführt. The question how organisms become adapted to their environment is of central interest in biology. The present project investigates the genetic basis of adaptation to harsh and changing environmental conditions in alpin plant species using a population genomic approach. Sessile organisms, such as plants, have to be able to adapt to their environmental conditions, both biotic and abiotic, in order to survive. In some landscapes, and especially in the Alps, environmental conditions can change over small geographic scales. Here, sites with contrasting environmental conditions, brought about for example by differences in exposure, snow cover or bedrock, are often located in close physical proximity and within the reach of contemporary gene-flow. In the face of such environmental heterogeneity, natural variation is essential for the adaptation of plants to their environment. Natural selection acts on phenotypic variation, much of which presumably has a genetic basis in natural plant populations. Understanding the nature of the genetic variation underlying this phenotypic variation is of long-standing and general interest in biology. Most genetic variation in natural plant populations is presumably neutral, and difficult to distinguish from genetic variation underlying differences in adaptive traits. One approach to identify such adaptive genetic variation is to establish an association between specific environmental conditions and genetic variation using a landscape genetic approach. The present study therefore addresses the following main questions: 1. What is the genetic basis of adaptation to environmental heterogeneity ? 2. Do the same genes contribute to adaptation in related species ? 3. What is the adaptive value of candidate genes ? With respect to these questions we hypothesize that 1. major genes contribute substantially to adaptation 2. the same genes (or gene families) are involved in adaptation to the same enviornmental factor in different species 3. some of the identified candidate genes cause above-average fitness in their native environment, but below- average fitness in other environments (i.e. display genetic trade-offs). Results from this study will provide new insights into the genetic basis of adaptation and the nature of adaptive genetic variation. This knowledge not only contributes to our understanding of natural variation and adaptation per se, but helps us to predict the effects of climate change on alpine plants and provides a scientifically informed foundation for the conservation of alpine plant biodiversity.
Das Projekt "Bekämpfungsstrategien für Bakterienkrankheiten im Steinobst" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt Agroscope, Changins-Wädenswil ACW Changins durchgeführt. Verschiedene gefährliche Bakterienkrankheiten bedrohen den Schweizer Obstbau. Um diesen Gefahren zu begegnen, müssen proaktiv Maßnahmen zur Prävention (Quarantäne, Sanierung), Früherkennung (Überwachung, Diagnose) und Bekämpfung (Pflanzenresistenz und Biokontrolle) entwickelt werden. Das Projekt hat zum Ziel, Diagnosewerkzeuge für die wichtigsten Steinobst-Quarantänekrankheiten und Maßnahmen zu deren Eindämmung zu entwickeln (z.B.: Xanthomonas arboricola pv pruni).
Das Projekt "Molekulare Diagnostik und Epidemiologie von agronomisch relevanten Schadorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt Agroscope, Changins-Wädenswil ACW Changins durchgeführt. Korrekte Identifikation von landwirtschaftlich relevanten Schädlingen und Krankheiten ist eine wesentliche Grundlage als Entscheidungsgrundlage für Quarantänemaßnahmen und für einen erfolgreichen und nachhaltigen Pflanzenschutz. Zusammen mit epidemiologischen Daten über Häufigkeit, Verteilung und Vorkommen von Arten und über agronomisch relevante Eigenschaften bilden diese Informationen die Basis für die Entwicklung robuster und zuverlässiger Pflanzenschutz-Strategien. 1. Molekulare Diagnostik: Quarantäne-Diagnostik wird im Rahmen der Pflanzenschutzverordung durchgeführt. Sie ist in der Regel dringend und bedarf oft der Entwicklung/Modifikation molekularer Methoden zur genetischen Identifikation von unbekannten Quarantäneorganismen, weshalb dieser Arbeit eine hohe Priorität eingeräumt werden muss. Die Entwicklung von molekularen Markern für spezifische Eigenschaften wie Pathogen- oder Pestizidresistenzen ist die Voraussetzung für epidemiologische Untersuchungen über deren Häufigkeit und Auftreten, für die Pflanzengenotypisierung zur Validierung des Nuklearstocks und für die markerunterstützte Selektion von Apfelsorten. 2. Molekulare Ökologie und Epidemiologie: Vergleichende genomische, populationsgenomische und transkriptomische Analysen von agronomisch relevanten Organismen dienen dazu, Fragen über die genetischen Grundlagen von spezifischen Anpassungen zu beantworten und eröffnen damit neue Möglichkeiten für den Pflanzenschutz. Informationen über populationsgenetische Parameter bilden die Basis zum Verständnis von Faktoren, die für die Verbreitung und Populationsgrößen verantwortlich sind. Epidemiologische Untersuchungen der Häufigkeit und Ausbreitung von agronomisch relevanten Eigenschaften (z.B. Resistenzen) bilden die Grundlage für die Formulierung von Pflanzenschutz-Strategien, die zum Beispiel neu auftretende Pestizidresistenzen bei Insekten berücksichtigen müssen. Die Analyse der Daten bedient sich einer Bioinformatik-Infrastruktur die ständig weiter entwickelt werden muss. Im Rahmen von zwei EU-FP7 Projekten werden genetische Barcodes für die Identifikation von Nematoden (QBOL) etabliert und praxistaugliche molekulare Diagnostik-Tests für NPPO's (Q-Detect) entwickelt.