Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Entwicklung einer verlässlichen Vor-Ort-Erkennung und einer innovativen epidemiologischen Diagnostik für den Feuerbranderreger Erwinia amylovora in Wirtspflanzenbeständen |
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| Beschreibung (dt.): | Nachweis und Quantifizierung des Feuerbranderregers spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung von Prognose-Modellen und Bekämpfungs-Strategien. Neben der Weiterentwicklung von spezifischen Nachweisverfahren ist dabei auch wichtig Umweltparameter, die die Entwicklung des Pathogens beeinflussen möglichst exakt zu erfassen. Die Projektpartner im EUPHRESCO Projekt PHYTFIRE werden neue Techniken etablieren und evaluieren mit denen sich Ausbreitung und Entwicklung des Feuerbranderregers und der begleitenden Mikroflora analysieren lassen. Eine neue Methode der Hochdurchsatz-Identifikation von Mikroorganismen aus dem klinischen Bereich soll für ein schnelles Monitoring solcher Umweltorganismen geprüft werden. Im PHYTFIRE Projekt sollen am JKI Dossenheim über dieses MALDI-TOF MS basierte Verfahren Feuerbrandproben ausgewertet werden. In Absprache mit der Projektkoordination wird sich das JKI an der Entwicklung und Validierung spezifischer Nachweisverfahren und on-site detection Methoden zur Feuerbrand-Diagnose beteiligen. Die mikrobielle Zusammensetzung wird in einer definierten Feuerbrandumgebung (Exaktversuch mit künstlicher Inokulation in der Freilandversuchsanlage Kirschgartshausen) analysiert. Begleitend zu den Bekämpfungsversuchen werden kultivierbare Bakterien über MALDI-TOF MS auf Gattungs- und Art-Ebene identifiziert und die Auswirkung unterschiedlicher Behandlungsvarianten überprüft. Über PCR-Nachweis und Sequenzierungen wird die MALDI-TOF Zuordnung verifiziert. Aus dem Versuchsansatz wird ein allgemein anwendbares Protokoll entwickelt und an die PHYTFIRE Partner weitergegeben. Durch Behandlungsvarianten verursachte Verschiebungen in der Populationszusammensetzung werden erfasst wodurch unerwünschte Nebenwirkungen frühzeitig ausgeschlossen werden können. Die Daten können zur verbesserten Feuerbrandprognose und gezielteren Anwendung bakterieller Antagonisten beitragen. |
| Beschreibung (engl.): | Fast detection and quantification are crucial in the development of fire-blight prognosis and control strategies. Aside species-specific detection protocols, monitoring of environmental factors with impact on fire blight development is of relevance. In EUPHRESCO PHYTFIRE the partners will imply and evaluate new techniques for monitoring of Erwinia amylovora and its accompanying microflora. A new method for high-throughput microbial identification originally developed for clinical diagnosis will be applied for analysis of environmental samples. At JKI Dossenheim we will test this MALDO-TOF MS based method for population analysis of fire blight samples. We will contribute to evaluation of specific detection and on-site diagnostic techniques.Population monitoring in relation to different fire blight control strategies will be carried out in the defined fire blight environment of EPPO field trials. Cultivable bacteria will be monitored in parallel to the control treatments via MALDI-TOF MS ID.We will develop a suitable protocol for population monitoring and compare results with other PHYTFIRE partners. Population monitoring will allow for early detection of population shifts caused by fire blight treatments. It will contribute to enhanced fire blight prognosis and targeted application of antagonists. |
| Ergebnis (dt.): | Nachweis und Quantifizierung des Feuerbranderregers spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung von Prognose-Modellen und Bekämpfungs-Strategien. Neben der Weiterentwicklung von spezifischen Nachweisverfahren ist dabei auch wichtig Umweltparameter, die die Entwicklung des Pathogens beeinflussen möglichst exakt zu erfassen. Die Projektpartner im EUPHRESCO Projekt PHYTFIRE haben verschiedene neue Nachweistechniken etablieren und evaluieren mit denen sich Ausbreitung und Entwicklung des Feuerbranderregers und der begleitenden Mikroflora analysieren lassen. Eine neue Methode der Hochdurchsatz-Identifikation von Mikroorganismen aus dem klinischen Bereich würde auf ihre Eignung für ein schnelles Monitoring solcher Umweltorganismen geprüft. Im PHYTFIRE Projekt wurden am JKI Dossenheim über dieses MALDI-TOF MS basierte Verfahren Feuerbrandproben ausgewertet. Die mikrobielle Zusammensetzung in einer definierten Feuerbrandumgebung (Exaktversuch mit künstlicher Inokulation in der Versuchsanlage Kirschgartshausen) wurde analysiert. Begleitend zu den Bekämpfungsversuchen wurden kultivierbare Bakterien über MALDI-TOF MS auf Gattungs- und Art-Ebene identifiziert und die Auswirkung unterschiedlicher Behandlungsvarianten überprüft. Über PCR-Nachweis und Sequenzierungen wurde die MALDI-TOF Zuordnung verifiziert. Aus dem Versuchsansatz wurde ein auf hohen Probendurchsatz anwendbares Protokoll entwickelt und zur Anwendung auf die open-source Software MALDIquant und BIOSPEAN angepasst. Die Anwendung dieser Protein-Profil basierten Identifikationsmethode auf Populationsstudien kann zum Monitoring der Blütenbesiedlung auf Feuerbrandwirtspflanzen angewendet werden. Durch den hohen Probendurchsatz und die ungerichtete Identifikation verschiedenster Mikroorganismen ist diese Technik sehr gut geeignet, die Feuerbrandprognose über Einzelblütenanalyse zu verfeinern. |
| Ergebnis (engl.): | Fast detection and quantification are crucial in the development of fire-blight prognosis and control strategies. Aside species-specific detection protocols, monitoring of environmental factors with impact on fire blight development is of relevance. In EUPHRESCO PHYTFIRE the partners evaluated new techniques for monitoring of Erwinia amylovora and its accompanying microflora. A new method for high-throughput microbial identification originally developed for clinical diagnosis was applied for analysis of environmental samples. At JKI Dossenheim this MALDO-TOF MS based method was tested for population analysis of fire blight samples. Population monitoring in relation to different fire blight control strategies was carried out in the defined fire blight environment of EPPO field trials. Cultivable bacteria were monitored in parallel to the control treatments via MALDI-TOF MS ID. A suitable protocol for population monitoring was developed and adopted to utilize the open-source analysis software MALDIquant and BIOSPEAN. Adopting protein profile-based microbial ID for population monitoring will allow for early detection of population shifts caused by fire blight treatments. This method can be applied to large sample numbers allowing for single flower analysis thus enhancing fire blight prognosis and targeted application of antagonists. |
| Laufzeit: | Beginn: 15.09.2012 / Ende: 14.09.2014 |
| Ausf. Einrichtung: | Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau, Bernkastel-Kues |
| Themenfelder: | Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health |
| Förderprogramme: | EU-Forschung |
| Schlagworte: | Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health, Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health, Obstbau, fruit production, Pflanzenkrankheiten (Viren, Bakt., Pilze, Phytoplasmen), plant diseases (virusus, bacteria, fungi, phytoplasma) |
| Stichpunkte: | Nachweis und Quantifizierung des Feuerbranderregers spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung von Prognose-Modellen und Bekämpfungs-Strategien. Neben der Weiterentwicklung von spezifischen Nachweisverfahren ist dabei auch wichtig Umweltparameter, die die Entwicklung des Pathogens beeinflussen möglichst exakt zu erfassen. Die Projektpartner im EUPHRESCO Projekt PHYTFIRE werden neue Techniken etablieren und evaluieren mit denen sich Ausbreitung und Entwicklung des Feuerbranderregers und der begleitenden Mikroflora analysieren lassen. Eine neue Methode der Hochdurchsatz-Identifikation von Mikroorganismen aus dem klinischen Bereich soll für ein schnelles Monitoring solcher Umweltorganismen geprüft werden. Im PHYTFIRE Projekt sollen am JKI Dossenheim über dieses MALDI-TOF MS basierte Verfahren Feuerbrandproben ausgewertet werden. In Absprache mit der Projektkoordination wird sich das JKI an der Entwicklung und Validierung spezifischer Nachweisverfahren und on-site detection Methoden zur Feuerbrand-Diagnose beteiligen. |
| Förderkennzeichen: | 2811ERA004 |
| Dokument zum Download: | 11ERA004_Abschluss.pdf (201,7 KB) |
Kontakt: |
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