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Project number   04.13.5.1
Research unit  ART (FAL)
Project title Molekulare mikrobielle Ökologie in landwirtschaftlich genutzten Bodensystemen
Project title in English Molecular microbial ecology of agricultural soil systems

Texts for this project

German French Italian English
Key words
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Short description
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Project aims
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Transfer and application
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Knowlegde improvements / Publications
Anzeigen - -
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Process / State of work
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Customers / Reporting
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Publications / Results
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Inserted texts


Category Text
 
Key words
(English)

molecular markers, microbial populations, genetic diversity, biological soil quality, genetic fingerprinting


Short description
(German)

Die Beurteilung von Bodenqualität stellt für die landwirtschaftliche Praxis ein wichtiges Instrument für die Sicherstellung einer nachhaltigen Bodennutzung dar. Die Erhebung chemischer, physikalischer und biologischer Bodendaten werden routinemässig zu diesem Zweck herangezogen. Bodenbiologische Qualitätscharakteristika werden weitgehend durch Summenparameter wie Biomasse, Basalrespiration und Enzymaktivitäten erfasst. Solche Methoden haben sich als äusserst hilfreiche Instrumente erwiesen, jedoch sind sie nicht geeignet, um Strukturen mikrobieller Populationen, deren Biodiversität und spezifische Aktivität in Böden zu erfassen. Ein intaktes mikrobielles Bodengefüge und die Vielzahl der mikrobiellen Umsetzungsprozesse und Funktionen stellen wichtige Bestandteile der Bodenqualität dar. Neue molekularbiologische Methoden bieten die Möglichkeit, die gesamte Komplexität mikrobieller Populationen und deren Aktivitäten auf der DNA und RNA Ebene im Boden zu untersuchen.Verschiedene landwirtschaftliche Bewirtschaftungstechniken können die biologische Bodenqualität beeinflussen. Dazu gehören unter anderem der Einsatz gentechnisch veränderter Organismen, die grossflächige Anwendung von chemischer oder biologischer Schädlingskontrolle, sowie die Bodennutzung und -bearbeitung. Gegenwärtig ist es jedoch noch nicht möglich vorherzusagen, welche mikrobiellen Populationen von einer landwirtschaftlichen Massnahme negativ oder positiv beeinflusst werden und wie sich dies auf die Bodenqualität auswirkt.Die Erarbeitung der Grundlagen für die detaillierte Beschreibung mikrobieller Populationsstrukturen und deren spezifischer Aktivitäten in agronomisch genutzten Böden, stellt daher einen wichtigen Bestandteil der biologischen Bodenqualitätskontrolle dar.


Project aims
(German)

- Entwickeln von Methoden, um mikrobielle Bodenpopulationen auf der DNA- und der RNA-Ebene zu beschreiben
- Anwendung der Methodik, um Effekte landwirtschaftlicher Massnahmen auf die Bodenmikrobiologie zu erfassen: Effekte gentechnisch veränderter Organismen (z.B. transgene Pflanzen), Effekte grossflächig eingesetzter biologischer Schädlingsbekämpfungsmittel, Effekte landwirtschaftlicher Nutzung und Bearbeitung
- Beurteilung des ökologischen Nutzen- und Risikopotentials der erfassten Effekte


Transfer and application
(German)

Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.


Transfer and application
(French)

Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.


Transfer and application
(Italian)

Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.


Transfer and application
(English)

For more detailed information please contact the person in charge of the project


Knowlegde improvements / Publications
(German)

- Bürgmann H., F. Widmer, W. V. Sigler, J. Zeyer , 2003. Relating nitrogen fixing activity and nifH gene expression of Azotobacter vinelandii in soil and liquid culture. Appl. Environ. Microbiol. 69, 1928-1935
- Enkerli J., F. Widmer, C. Gessler, S. Keller, 2001. Strain-specific microsatellite markers in the entomopathogenic fungus Beauveria brongniartii. Mycol. Res. 105, 1079-1087
- Kuske S., F. Widmer, P. J.Edwards, T. Turlings, D. Babendreier, F. Bigler, 2003. Dispersal and persistence of mass released Trichogramma brassicae (Hym., Trichogrammatidae) in non-target habitats. Biol. Contr. 27, 181-193
- Pesaro M. and F. Widmer, 2002. Identification of novel crenarchaeota and euryarchaeota clusters associated with different depth layers of a forest soil. FEMS Microbiol. Ecol. 42, 89-98


Process / State of work
(German)

Während des letzten Arbeitsprogrammes wurden die Grundlagen für die genetische Charakterisierung von mikrobiellen Populationen im Boden erarbeitet und Methoden (DNA Extraktion, PCR Amplifikation und genetisches Fingerprinting) optimiert. Umfangreiche Untersuchungen im Zusammenhang mit Biosicherheitsforschung und im DOK-Versuch haben das Potential der Methodik demonstriert.Für die Erfassung von Veränderungen der genetischen Struktur mikrobieller Bodenpopulationen als Folge des Einsatzes transgener Pflanzen und Biological Control Agents müssen sensitive genetische Markersysteme entwickelt und angepasst werden. In Modellsystemen werden in Zusammenarbeit mit den TP 14.4 und 13.3 Effekte untersucht und mögliche Risiken analysiert.Mit dem gleichen methodischen Ansatz werden im DOK-Versuch mit Hilfe dieser genetischen Markersysteme die unterschiedlichen Auswirkungen von Anbauverfahren auf die genetische Struktur von mikrobiellen Populationen im Boden untersucht (Zusammenarbeit mit den TP 13.2 und 11.1). Es wird auch untersucht, wie die Diversität von mikrobiellen Gemeinschaften in landwirtschaftlich genutzten Böden beschrieben werden kann.Spezifische genetische Marker werden entwickelt und angewendet, um Effekte von Bodenverdichtung auf funktionelle mikrobielle Gruppen (z.B. Ammoniumoxidierer) zu untersuchen. Um deren Aktivitäten abzuschätzen, wird die Extraktion von Boden-RNA etabliert und die mikrobielle in situ Genexpression untersucht.All diese Untersuchungen haben das Ziel, stress-sensitive mikrobielle Gruppen zu identifizieren und deren Nutzen als spezifische Bioindikatoren zu verifizieren.


Customers / Reporting
(German)

BLW, SNF, BUWAL, OECD, nationale und internationale Forschungsinstitutionen


Publications / Results
(German)

Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.


Publications / Results
(French)

Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.


Publications / Results
(Italian)

Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.


Publications / Results
(English)

For more detailed information please contact the person in charge of the project