Anwendungsgebiete



Ein etabliertes DNA-Barcoding-System bietet auch Nicht-Experten ein automatisierbares, schnelles und zuverlässiges Werkzeug zur Artidentifikation. Diese Anwendung wird möglich, da die im GBOL-Projekt generierten Daten (validierte DNA Barcodes, Artenlisten, Verbreitungskarten etc.) in öffentlichen Datenbanken allen Nutzern frei zugänglich gemacht werden (Sequenzdaten derzeit hauptsächlich ¨ber BOLD). Die Nutzung dieser GBOL-Daten ist kostenfrei und erlaubt vielfältige Anwendungen, wie z.B.:

  • Biodiversitätsmonitoring und Umweltverträglichkeitsprüfungen
  • Schnelle Bewertungsmöglichkeit für die Planung und überwachung von Naturschutzmaßnahmen
  • Artidentifikation und Analyse der Artenzusammensetzung von gemischten Umweltproben (z.B. Boden, Wasser, Insektenfallen)
  • Nachweis und Monitoring von bedrohten und invasiven Arten, Schädlingen und Krankheitsüberträgern
  • Zollkontrolle von illegalem Organismenhandel
  • Kot- oder Darminhaltsanalysen zur Aufklärung von Nahrungsbeziehungen
  • Enttarnung von Etikettenschwindel bei Lebensmitteln, Tierfutter, pflanzlichen Arzneien
  • Spurenanalyse in Forensik und Kriminalistik
  • Entdeckung von neuen Arten und weitere taxonomische Hilfestellungen
  • Identifikation von schwer bestimmbaren Lebensstadien (z.B. von Larven, Eiern und Sporen)

Für einige konkrete Anwendungsmöglichkeiten werden in der zweiten Phase zusammen mit Partnern aus der Praxis Protokolle und Standard Operating Procedures (SOPs) entwickelt, um neue Lösungsansätze zu testen:

  1. Erfassung von Diatomeen sowie Massensequenzierung von Umweltproben
  2. Verifikation und Artbestimmung von Saatgut und Baumschulware
  3. DNA Barcoding im Kontext der Bestäubung in der Landwirtschaft
  4. Entwicklung von Standards für die DNA-basierte Pollenidentifikation
  5. Pilzliche Pathogene und Nekrosen verursachende Pilze in Obstplantagen
  6. Eiparasitoide der Gattung Trichogramma für die biologische Schädlingsbekämpfung
  7. DNA-Metabarcoding zur Bewertung des Zustands von Fließgewässern
  8. Entwicklung einer NGS-gestützten Monitoring Strategie am Beispiel invasiver Arten im NP Bayerischer Wald sowie DNA-Referenz-Katalogerstellung für wichtige Organismen in Forensik, Lebensmittelkontrolle und Getränkeherstellung

Erfassung von Diatomeen sowie Massensequenzierung von Umweltproben als zukünftige Technik für die Identifikation von Diatomeen im Kontext der Gewässergütebestimmung


BGBM, Freie Universität Berlin - Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem

Kontakt:
Dr. Regine Jahn (r.jahn@bgbm.org)

Mitarbeiter:
Juliane Bettig (TA)
Dr. Nelida Abarca (Wiss)
Dr. Oliver Skibbe (Wiss)
Katja Luther (Wiss)
Ahn Van (SHK)
Dr. Jonas Zimmermann (Wiss)

Vergleiche auch hierzu:
  • Zimmermann J, Abarca N, Enk N, Skibbe O, Kusber WH, Jahn R (2014) Taxonomic Reference Libraries for Environmental Barcoding: A Best Practice Example from Diatom Research. PLoS ONE 9, e108793.
  • Zimmermann J, Glöckner G, Jahn R, Enke N, Gemeinholzer B (2014) Metabarcoding vs. morphological identification to assess diatom diversity in environmental studies. Molecular Ecology Resources, 15(3), 526-542.
  • Zimmermann J, Jahn R, Gemeinholzer B (2011) Barcoding diatoms: evaluation of the V4 subregion on the 18S rRNA gene, including new primers and protocols. Organisms Diversity & Evolution 11, 173‐192.


Verifikation und Artbestimmung von Saatgut und Baumschulware


BGBM, Freie Universität Berlin - Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen
IEB, Westfälische Wilhelm-Universität Münster, AG Evolution und Biodiversität der Pflanzen

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Borsch (t.borsch@bgbm.org)
Prof. Dr. Dietmar Quandt (quandt@uni-bonn.de)
Prof. Dr. Kai Müller (kaimueller@uni-muenster.de)

Sarah Wiechers (sarah.wiechers@uni-muenster.de)

Vergleiche auch hierzu:


DNA Barcoding im Kontext der Bestäubung in der Landwirtschaft: Daten und Maßnahmen zur Ertragssteigerung und zur Erhaltung der biologischen Vielfalt


INRES, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät -
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz - Agrar- und Produktionsökologie
ZFMK, Zoologisches Forschungsmuseum A. Koenig, Bonn

Kontakt:
Dr. Andreé Hamm (a.hamm@uni-bonn.de)
Dipl.-Ing.agr. Nina Schwarz (nschwarz@uni-bonn.de)
Dr. Ralph Peters (r.peters@zfmk.de)
Dr. Ximo Mengual (x.mengual@zfmk.de)
Dipl.-Biol. Björn Rulik (b.rulik@zfmk.de)

Vergleiche auch hierzu:


Entwicklung von Standards für die DNA-basierte Pollenidentifikation


JLU, Justus Liebig Universität Giessen
TIEM (Team Integrierte Umweltüberwachung GbR)

Kontakt:
PD Dr. Birgit Gemeinholzer (birgit.gemeinholzer@bot1.bio.unigiessen)
Dipl.-Biol. Frieder Hofmann

Stephanie Swenson-Friedrich (Stephanie.Swenson-Friedrich@bot1.bio.uni-giessen.de)

Vergleiche auch hierzu:
  • Vortrag zu GVO - Pollenmonitoring
  • Keller, A., Danner, N., Grimmer, G., Ankenbrand, M., Ohe, K., Ohe, W., ... & Steffan‐Dewenter, I. (2015). Evaluating multiplexed next‐generation sequencing as a method in palynology for mixed pollen samples. Plant Biology, 17(2), 558-566.


Pilzliche Pathogene und Nekrosen verursachende Pilze in Obstplantagen


RUB, Ruhr-Universität Bochum (Koordination)
TI, Thünen-Institut für Forstgenetik
SMNG, Senckenberg, Naturkundemuseum Görlitz
SMNS, Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart
Universität Bayreuth
SMNK, Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe
HZI, Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Kontakt:
Prof. Dr. Dominik Begerow (dominik.begerow@rub.de)
Dr. Ben Bubner (ben.bubner@ti.bund.de)
Dr. Ulrike Damm (ulrike.damm@senckenberg.de)
Dr. Ursula Eberhardt (ursula.eberhardt@smns-bw.de)
Prof. Dr. Gerhard Rambold (gerhard.rambold@uni-bayreuth.de)
Dr. Markus Scholler (markus.scholler@smnk.de)
Prof. Dr. Marc Stadler (Marc.Stadler@helmholtz-hzi.de)

Janno Harjes (Janno.Harjes@uni-bayreuth.de)
AG Mykologie, Universität Bayreuth
Phone: +49 (0)921 55-2456

Steffen Bien (steffen.bien@senckenberg.de)
Abteilung Botanik, Sektion Mykologie, Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz
Phone: +49 (0)3581 4760 5314

Vergleiche auch hierzu:
  • Eberhardt U, Verbeken A, Nuytinck,J (2014) DNA barcoding, Pilze und das German Barcode of Life-Projekt (GBOL). Zeitschrift für Mykologie 80: 627-641
  • Eberhardt U (2012). Methods for DNA barcoding fungi. In: Kress, J.W., Erickson, D.L. (ed.) DNA Barcodes: Methods and Protocols. Humana Press, pp. 183-205
  • Stielow JB, Lévesque CA, Seifert KA, Meyer W, Irinyi L, Smits D, Renfurm R, Verkley GJM, Groenewald M, Chaduli D, Lomascolo A, Welti S, Lesage-Meessen L, Favel A, Al-Hatmi AMS, Damm U, Yilmaz N, Houbraken J, Lombard L, Quaedvlieg W, Binder M, Vaas LAI, Vu D, Yurkov A, Begerow D, Roehl O, Guerreiro M, Fonseca A, Samerpitak K, van Diepeningen AD, Dolatabadi S, Moreno LF, Casaregola S, Mallet S, Jacques N, Roscini L, Egidi E, Bizet C, Garcia-Hermoso D, Martín MP, Deng S, Groenewald JZ, Boekhout T, de Beer ZW, Barnes I, Duong TA, Wingfield MJ, de Hoog GS, Crous PW, Lewis CT, Hambleton S, Moussa TAA, Al-Zahrani HS, Almaghrabi OA, Louis-Seize G, Assabgui R, McCormick W, Omer G, Dukik K, Cardinali G, Eberhardt U, de Vries M, Robert V. (2015) One fungus, which genes? Development and assessment of universal primers for potential secondary fungal DNA barcodes. Persoonia 35: 242-263 http://dx.doi.org/10.3767/003158515X689135


Charakterisierung von Eiparasitoiden der Gattung Trichogramma für die biologische Schädlingsbekämpfung


SMNS, Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart
ZFMK, Zoologisches Forschungsmuseum A. Koenig, Bonn

Kontakt:
Dr. Lars Krogmann (lars.krogmann@smns-bw.de)
Dr. Ralph S. Peters (r.peters@zfmk.de)

Vergleiche auch hierzu:
  • Samara, R., Monje, J.C., Zebitz, C.P.W. & Qubbaj, T. (2011) Comparative biology and life tables of Trichogramma aurosum on Cydia pomonella at constant temperatures. Phytoparasitica 39(2), 109-119
  • Alkarrat, H. (2013) Inter- and intraspecific variation of nutritional and environmental adaptation of egg-parasitoids of the genus Trichogramma (Hymenoptera, Trichogrammatidae). PhD Thesis


DNA-Metabarcoding zur Bewertung des Zustands von Fließgewässern im Kontext der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie


UDE, Universität Duisburg-Essen
ZFMK, Zoologisches Forschungsmuseum A. Koenig, Bonn

Kontakt:
Prof. Dr. Florian Leese (florian.leese@uni-due.de)
Dr. Matthias Geiger (m.geiger@zfmk.de)

Vera Zizka (vera.zizka@uni-due.de)
Fakultät für Biologie, Aquatische Ökosystemforschung

Vergleiche auch hierzu:
  • Elbrecht V & Leese F (2015) Can DNA-based ecosystem assessments quantify species abundance? Testing primer bias and biomass - sequence relationships with an innovative metabarcoding protocol. PLOS ONE 10:e0130324
  • Macher J-N, Salis RK, Blakemore K, Tollrian R, Matthaei C & Leese F (2015) Multiple-stressor effects on stream invertebrates: DNA barcoding reveals contrasting responses of cryptic mayfly species. Ecological Indicators 61(2): 159-169


Entwicklung einer NGS-gestützten Monitoring Strategie am Beispiel invasiver Arten im NP Bayerischer Wald sowie DNA-Referenz-Katalogerstellung für wichtige Organismen in Forensik, Lebensmittelkontrolle und Getränkeherstellung


ZSM, Generaldirektion der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns – Zoologische Staatssammlung München

Kontakt:
Dr. Axel Hausmann (Axel.Hausmann@zsm.mwn.de)
Dipl.-Biol. Jerome Moriniere (moriniere@zsm.mwn.de)

Vergleiche auch hierzu: