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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit
: 2023-02-01 - 2026-01-31
Für die Pflanzenphysiologie ist Magnesium ein wichtiger Bestandteil des Chlorophylls. Niedriger Mg-Gehalt in den Blättern von Weinreben reduziert die Photosynthese und damit die Glukoseproduktion, was zu einer verminderten Zuckerreife und folglich geringeren Weinqualität führt.
Um diesen Mangel zu entschärfen, ist die richtige Wahl der Unterlage essentiell. Jedoch engt die Tatsache der notwendigen Mg Effizienz die Auswahl der Unterlagen ein und insbesondere die hierzulande bewährten Unterlagen sind dafür weniger geeignet. Auch mittels Düngung über die Blätter kann der Mangel zumindest kurzfristig behoben werden. Die aber nachhaltigste Lösung wäre Klone zu pflanzen die einen unproblematischen Mg Stoffwechsel aufweisen.
Eine wichtige Rebsorte für den österreichischen Weinbau ist davon besonders betroffen nämlich der Welschriesling (WR). Die WR Klone, welche dem heimischen Weinbau zur Verfügung stehen, zeigen alle mehr oder minder eine schwache Mg Aufnahme.
Die Sorte ist doch einige Jahrhunderte in weinbaulicher Benützung wurde intensiv kultviert und sollte daher in verschiedenen genetischen Typen vorliegen. Da alte Beschreibungen von diesem Mg Mangel nicht berichten ist es durchwegs vorstellbar, dass in alten Genotypen eine Genomik befindet, die eine normale Mg Verwertung zeigt. Daher wäre es nötig Genotypen zu suchen, die eine bessere Aufnahme zeigen und diese Aufnahme auch genetisch erforschen.
Es ist allgemein bekannt, dass die phänotypische Variation bei Nutzpflanzen durch die genetische Variation ihrer Vorfahren und die Auswahl und Erhaltung von Mutationssammlungen geprägt wird. Der Großteil dieser Variation ist quantitativ. Daher besteht ein wesentliches Ziel der Genetik mehr denn je darin, zu identifizieren und für die Selektion entsprechende Bio-Marker zu benutzen.
Damit könnten für die Selektion von WR entsprechende Bio-Marker entwickelt werden, die eine Unterscheidung in Mg effiziente und solche die ineffizient sind, ermögliche, was für Weinbauern sehr wichtig ist.
Neue Klone mit Mg Effizienz würden eine Stärkung der heimischen Rebschulen und des Weinbaues bedeuten und könnte auch bedeuten, dass Rebmaterial davon in die Nachbarländer Ungarn, Kroatien, Slowenien und Slowakei geliefert werden kann, weil dort das Problem auch besteht. Es würde sich damit ein Wettbewerbsvorteil für die heimischen Pflanzgut Betriebe ergeben.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit
: 2022-01-01 - 2024-12-31
Kornelkirschen gewinnen zunehmend das Verbraucherinteresse als gesundes Lebensmittel, was zu einer erhöhten Marktnachfrage nach qualitativ hochwertigen Früchten und entsprechendem Pflanzmaterial führt. Bisher haben wir mehr als 400 genetisch einzigartige C. mas-Herkünfte aus dem Pielachtal, Traisental und Gölsental sowohl phänotypisch, als auch genetisch analysiert. Erkenntnisse zur langfristigen Entwicklung von Temperatur und Niederschlag legen nahe, dass sich angesichts der aktuellen und zukünftigen Herausforderungen mit sich ändernden klimatischen Bedingungen die Züchtung mit Trockenheitstoleranz und Krankheitsresistenz befassen muss.
Um eine Züchtungsstrategie für die Produktion neuartiger Genotypen zu entwickeln, die an zukünftige Bedürfnisse für eine nachhaltige Produktion in der Region angepasst ist, werden folgende Ziele angestrebt:
1. Die Keimung der Kornelkirschsamen dauert bis zu 3 Jahre und erste Früchte werden bei Sämlingspflanzen nach 8 Jahren erwartet. Eine deutliche Verkürzung der Keimzeit würde daher sowohl der Züchtung, als auch der Vermehrung der Kornelkirsche zugute kommen. Daher ist das vorzeitige Brechen der Ruhephase ein wichtiges Thema, an dem im vorliegenden Projekt in vivo und in vitro gearbeitet wird.
2. Wertvolle Sorten müssen vegetativ vermehrt werden. Veredelungsversuche werden zu unterschiedlichen Jahreszeiten und mit unterschiedlichen Edelreisern im Gewächshaus und im insektensicheren Saranhaus durchgeführt. Außerdem wird für Cornus mas die Technik des „in vitro Grafting“ etabliert.
3. Die Erstellung einer Referenzgenomsequenz einer Pielachtaler Selektion von Cornus mas ermöglicht die Identifizierung essentieller Genomabschnitte einschließlich regulatorischer Elemente und liefert die Grundlage für eine markergestützte Selektion (MAS).
4. Eine MAS-Strategie wird entwickelt und auf ausgewählte Genotypen im österreichischen Kornelkirschenanbau angewendet. Dadurch kann die Zeit bis zur Entscheidung über den Zuchtwert einer Neuzüchtung, also das spätere Wuchs- und Produktionsverhalten einer Pflanze, bereits auf das Keimlingsstadium verkürzt werden.
5. Auch Kornelkirschen werden von Viren und Phytoplasmen befallen. Da es sich aber überwiegend um Wildpflanzen handelt, werden Infektionen nicht gemeldet, da keine systematischen Erhebungen existieren. Da bei der Kornelkirsche eine Virusübertragung über Samen nicht ausgeschlossen werden kann, wird im vorliegenden Projekt die Testung von Sämlingen und Pflanzmaterial mittels ELISA oder PCR etabliert und eine Bekämpfungsstrategie entwickelt.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit
: 2021-09-01 - 2024-08-31
FORSCHUNGSKONTEXT
Die Infektionszahlen und die Zahl der Todesfälle durch COVID-19 steigen weltweit immer noch an. Länder sind hin- und hergerissen zwischen der Einführung weiterer Einschränkungen und der vorsichtigen Wiedereröffnung einiger Aspekte des wirtschaftlichen und öffentlichen Lebens. Gezielte Tests auf SARS-CoV-2 sind unerlässlich um die unkontrollierte Ausbreitung neuer SARS-CoV-2-Varianten zu verhindern. Die Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) aus respiratorischen Proben ist der aktuelle Goldstandard für die Diagnose und wir auch für den Nachweis von Mutationen verwendet. Diese Methode unterscheidet jedoch nicht ob in der Probe noch infektiöses Virusmaterial vorhanden ist, oder nur Spuren nicht-infektiösen viraler RNA. Das Viruswachstum in Zellkulturen ist ein direktes Maß für die Infektiosität einer Probe, eignet sich aber aufgrund der langen Durchlaufzeiten und der Notwendigkeit von Hochsicherheitslaboratorien nicht für die Routinediagnostik. Ein Schnelltest, der den SARS-CoV-2-Infektiositätsstatus von Patienten bestimmt, würde dem Gesundheitspersonal an vorderster Front ein dringend benötigtes Werkzeug für das klinische Patientenmanagement zur Verfügung stellen und könnte dazu beitragen, die Ausbreitung von COVID-19 einzudämmen. Gleichzeitig könnten dadurch wertvolle Ressourcen des Gesundheitssystems gespart und unnötig lange Quarantänezeiten für Patienten vermieden werden. Wir wollen diesen Engpass der gegenwärtigen COVID-19-Diagnose mit der Entwicklung eines innovativen Point-of-Care-Tests (POC) überwinden. Dieser soll es erlauben sowohl SARS-CoV-2-Varianten, als auch den Infektiositätsstatus eines Patienten zu bestimmen.
WISSENSCHAFTLICHE ZIELE
Herstellung des löslichen, trimären SARS-CoV-2-Spike-Proteins (S), der Rezeptor-Bindungsdomäne (RBD) und des löslichen ACE-2-Rezeptors sowie von ACE-2-Mutanten mit höherer Bindungsaffinität für S. Herstellung von rekombinanten Baculoviren und HIV-1 Gag Virus-ähnlichen Partikeln, die mit dem SARS-CoV-2-Spike-Oberflächenglykoprotein pseudo-typisiert sind und als Testanalyten fungieren. Unterscheidung von Wildtyp SARS-CoV-2 und der aktuell bedrohlichen Mutanten (z.B. B1.1.7,B.1.351, P1, etc.) auf Basis differentieller DNA-RNA (aus S-, N-, E-Regionen) Hybridisierung unter Verwendung klinischer Patientenproben. Verständnis der Adsorptionsmechanismen von Biooberflächen.
ANSATZWEISE
Unser Konsortium bündelt die Kräfte und kombiniert die komplementäre Expertise von drei Partnern, die folgende Bereiche abdecken: 1) innovatives elektronisches Biosensor-Design und -Konstruktion auf Basis bereits implementierter Systeme zur Detektion von Biomolekülen in Echtzeit (AIT), 2) die Expression rekombinanter, komplexer SARS-CoV-2-Antigene und Rezeptoren, sowie deren biochemische Analyse (BOKU) und 3) die Validierung von SARS-CoV-2-Diagnostika und den Zugang zu klinischen Patientenproben (MUW).
INNOVATION
Die Innovation des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen und schnellen, elektronischen, diagnostischen POC-Tests, mit dem festgestellt werden kann, ob SARS-CoV-2 in einer Patientenprobe infektiös ist. Dies erreichen wir durch den Nachweis von genetischem Virusmaterial und intakten Virionen, basierend auf einer innovativen Biosensoroberfläche in einem elektronischen Gerät, referenziert durch ein optisches Messgerät.
PI/co-PIs: Robert Strassl, Anna Nele Herdina, Miriam Klausberger, Patrik Aspermair