Forschung

Durch Insekten übertragbare Getreidevirosen gelten als ‚Gewinner‘ des Klimawandels. Wintergetreide, insbesondere Wintergerste und Winterweizen, sind einem verstärktem Druck für eine Infektion mit Weizen-Verzwergungsvirus (Wheat dwarf virus, WDV), sowie Gerstengelbverzwergungsvirus [Barley yellow dwarf virus, BYDV] und Getreidegelbverzwergungsvirus [Cereal yellow dwarf virus, CYDV]) ausgesetzt. Getreidepflanzen sind im Jugendstadium am empfindlichsten gegenüber diese Viren. Die Viren werden durch saugende Insekten (Vektoren) übertragen: WDV wird durch eine Zwergzikade (Psammotettix alienus), BYDY und CYDV durch mehrere Blattlausarten. Die Aktivität der Vektoren ist temperatur- und damit witterungsabhängig. Steigende Temperaturen erhöhen die Mobilität der Vektoren. Insbesondere längere Perioden mit warmer Temperatur im Herbst, in manchen Jahren bis in den Frühwinter, wie sie zunehmend vorkommen, bewirken eine höhere Gefährdung unserer Getreidebestände durch Virosen. Das Schadausmaß variiert je nach Befallsgrad, stark befallene Bestände können zum Totalausfall führen. Im Projekt werden erforderlichen Vorarbeiten (pre-breeding) zur Züchtung von 1) neuen resistenten Zuchtlinien durchgeführt und 2) wirksamen Selektionsverfahren entwickelt, wobei der Schwerpunkt auf Resistenz geben WDV gelegt wird, weil WDV in der Praxis bei Weizen in Mitteleuropa von zunehmender Bedeutung ist. In Arbeitspaket 1 wird die genetische Variation im aktuellen Zuchtmaterial in mehrortigen Feldversuchen überprüft und Selektionsmarker für quantitative Resistenz werden gesucht. Im Arbeitspaket 2 wird ein von uns in einer alten osteuropäischen Sorte kürzlich entdeckter, hoch wirksamer Resistenzfaktor auf Chromosom 6A in regional angepasste Winterweizen-Sortenkandidaten eingebracht. Insgesamt stellen die zu erwartenden neuen Erkenntnisse zur Vererbung der Virusresistenz und das neu entwickelte pre-breeding Zuchtmaterial mit verbesserter Virusresistenz einen essentiellen Schritt in Richtung zukunfts-fitter Weizensorten und nachhaltiger Absicherung des Weizenanbaues in Österreich dar.

There have been reports of global decline in managed honey bees and wild bees around the world. The rapid dying of honey bee colonies was named “colony collapse disorder” (CCD) and has been linked to different factors. One of the factors are novel insecticides named neonicotinoids. The acute toxity and adverse effects on bees is not only limited to the parent compound, but their (intermediate) metabolites have been shown to be toxic as well. So far, partial metabolic pathways in honey bees were described for only three out of seven neonicotinoids in use. For the remaining four neonicotinoids the metabolism by honey bees is still unclear. The overall objective of this study is to elucidate the metabolism of orally administered neonicotinoids in honey bees. The specific objectives are to determine known and unknown neonicotinoid biotransformation products and their kinetics. The study will be divided into four phases. In phase I, neonicotinoids will be administered at two locations to groups of caged honey bees with a feeding solution containing a mixture of unlabeled and 13C-labeled neonicotinoids with doses up to LD50 and sampling at 8 time points. Next, the targeted compounds will be extracted with organic solvents. For untargeted analysis, an isotope assisted approach will be used with direct analysis of the extracts as to avoid loss of putative biotransformation products (Phase II). Data will be evaluated with the aid of comprehensive databases. Unknown neonicotinoid biotransformation products will be searched for by the “MetExtract II” software tool (phase III). Finally, in a field-experiment, real world honey bee samples will be collected and analyzed for the biotransformation products found in phase III. In our project, isotope-assisted methods will be used the first time to study how honey bees metabolize the seven commercially most frequently used neonicotinoids.