Schlüsselwörter
(Englisch)
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molecular markers, genetic diversity, taxon identification, pesticide resistance, resistance management, epidemiology, pest organisms, plant protection
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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In vielen Bereichen des Pflanzenschutzes treten vermehrt Probleme mit Resistenzen auf, weshalb die Entwicklung von Resistenzmanagement-Programmen eine hohe Priorität geniesst. Ein wichtiger Aspekt ist dabei, dass der taxonomische Status des betroffenen Organismus einwandfrei geklärt ist. Weiter müssen Untersuchungen über die Zusammenhänge zwischen dem Einsatz bestimmter Pestizide und dem Resistenzspektrum durchgeführt werden. Die Ergebnisse zeigen auf, welche Massnahme bei welchen Schadorganismen unter ökonomisch und ökologisch vertretbaren Voraussetzungen einen ausreichenden Pflanzenschutz gewährleistet.
Für die Entwicklung einer nachhaltigen Landwirtschaft sind präzise Informationen über agronomisch wichtige Organismen wie taxonomischer Status, Häufigkeit, Ausbreitung, oder relevante genetische Eigenschaften eine notwendige Voraussetzung. Sie liefern die Grundlagen für die Optimierung des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln, für die Entwicklung von Strategien für Pestizidresistenz-Management, zur Begründung von Massnahmen zur Bekämpfung von Quarantäneorganismen oder für die Auswahl bestimmter Linien in Züchtungsprogrammen bei Pflanzen. Die molekulare Diagnostik kann viele dieser Informationen liefern und ist daher ein interdisziplinärer Arbeitsbereich. Mit molekularen Markern können in kurzer Zeit viele Einzelanalysen durchgeführt werden, die wichtigste Voraussetzung für die Untersuchung der genetischen Diversität und die Durchführung epidemiolo-gischer Studien.
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Projektziele
(Deutsch)
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Ausarbeitung von 1. zuverlässigen molekularen Bestimmungsschlüsseln und 2. von Resistenzmanagement-Strategien. Diese Informationen bilden die Entscheidungsgrundlagen für den optimierten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im Sinne einer nachhaltigen Landwirtschaft.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Umsetzung und Anwendungen
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
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Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Umsetzung und Anwendungen
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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Wir arbeiten an mehreren Teilprojekten: 1. Molekulare Charakterisierung von Pestizid-Resistenzgenen und Untersuchungen zu deren Epidemiologie: 1.1 Ein Teil der Sequenz des para-like sodium channel genes Kdr beim Modellorganismus Frankliniella occidentalis wurde untersucht; 1.2 ein Teil der Sequenz des psbA-Genes der Chloroplasten-DNA des Unkrautes Senecio vulgaris sowie seine Verteilung innherhalb und zwischen Individuen wurde beschrieben (Frey, 1999; Frey et al., in press). 2. Molekulare Artenbestimmung: 2.1 Arbeit an einem Bestimmungsschlüssel für bisher 5 Thripsarten (basierend auf Erkenntnissen früherer Arbeiten; Frey and Frey, 1995); 2.2 Arbeiten an den Grundlagen für einen Bestimmungsschlüssel für Longidorus-Nematoden (in Zusammenarbeit mit der Nematologie FAW); 3. Mitarbeit bei der Etablierung von molekularen Markern in verschiedenen FAW-Projekten.
Literatur: Frey J.E.: Genetic flexibility of plant chloroplasts. Nature 398, 115-116, 1999. Frey J.E., Müller-Schärer H., Frey B. and Frei D.: Complex relation between triazine-susceptible phenotype and genotype in the weed Senecio vulgaris may be caused by chloroplast DNA polymorphism. Theoretical and Applied Genetics, 1999 (in press). Frey J.E. and Frey B.: Molecular identification of six species of scales (Quadraspidiotus sp.) by RAPD-PCR: Assessing the field-specificity of pheromone traps. Molecular Ecol. 4, 777-780, 1995.
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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1. Entwicklung molekularer Marker zur Identifikation von ökonomisch relevanten Organismen und wichtiger Eigenschaften. 1.1 Der molekulare Bestimmungsschlüssel für Thripsarten wird weiterentwickelt. Es werden mehr Arten eingeschlossen und der statistische Rahmen etabliert (Zusammenarbeit COST-Projekt). 1.2 Die Grundlagen für einen Nematodenschlüssel werden weiterentwickelt (Zusammenarbeit mit Abteilung Nematologie FAW). 2. Entwicklung molekularer Marker für Pestizidresistenzgene. Wir verwenden primär degenerierte Primer zur Isolation von bekannten Resistenzgenen. Wir sequenzieren diese Gene und entwickeln spezifische Primer. Dann werden Individuen mit entsprechenden Pestiziden selektioniert und sequenziert, um die Qualität des Markers zu etablieren (Zusammenarbeit EU-Projekt; Teilnahme an weiteren EU-Projekten vorgesehen). 3. Untersuchung der genetischen Diversität wichtiger agronomischer Organismen zur Beurteilung der Robustheit der molekularen Bestimmungsschlüssel und zur frühzeitigen Feststellung möglicher Migrationswege von Resistenzgenen. 4. Untersuchung der Vererbung von extranukleär codierten Resistenzgenen. Der bei Chloroplasten festgestellte genetische Polymorphismus stellt ein grosses Potenzial zur Resistenzentwicklung und zu deren raschen Ausbreitung dar. Wir untersuchen die Vererbung bei sublethal behandelten Pflanzen und die Verbreitung des Polymorphismus bei verschiedenen Unkraut-Arten. 5. Epidemiologische Untersuchungen zur Häufigkeit und Ausbreitung der Marker. Diese Information ist für die Beurteilung des Resistenzrisikos bedeutsam. Die Teilnahme an EU-Projekten ist vorgesehen. Eine Zusammenarbeit mit der Obstzüchtung der FAW zum Einsatz von molekularen Markern für marker-assisted breeding ist möglich, falls die Kapazität zur Genotypenanalyse erweitert werden kann. Dasselbe gilt für entsprechendes Screening anderer Abteilungen (Nematologie, Phytopathologie). 6. Analyse möglicher Korrelationen zwischen den epidemiologischen Daten und ökologischen und anthropogenen Faktoren. Diese Daten bilden die Basis für Resistenzmanagement Programme (Zusammenarbeit mit EU-Concerted Action; Teilnahme an weiterführendem EU-Projekt vorgesehen).
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Projektspezifische Kosten
(Deutsch)
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Geräte, Apparate Molekularbiologie: Fr. 160'000.-.
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Nat. Kooperationspartner: Hochschulen (Forschung, Lehre).
Internat. Kooperationspartner: EU-Projektpartner, Forschungsinstitute.
Behörde/Verwaltung: BLW, BUWAL.
Berichterstattung: Wissenschaftliche Publikationen, Fachpublikationen, Tagungen, Öffentlichkeitsarbeit.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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