Genetische Adaption an lokale, ökologische Anbaubedingungen: Vergleich zwischen ‚bester’ reiner Linie und genetisch breiter Population am Beispiel Sommer- und Winterackerbohne

Die Fababohne (Vicia faba L.) ist als Körnerleguminose eine ‘low input’-Frucht, die gut zur ökologischen Landwirtschaft passt und die dem ökologischen Anbausystem eine Reihe von Vorteilen gibt (z.B. ‚break crop’, positive N-Bilanz, Unkraut-Unterdrückung). Der Einsatz von Chemikalien in der konventionellen Landwirtschaft mildert dort teilweise die Auswirkungen von Umweltschwankungen auf die Feldfrucht. In der ökologischen Landwirtschaft ist es sehr wichtig, genetische Variation zu nutzen als Mittel, um mit den agro-ökologischen und umweltbedingten Schwankungen umzugehen, um das Risiko eines Anbau-Misserfolges zu vermindern. Deswegen benötigt die ökologische Landwirtschaft Sorten, die besonders an die ökologischen Bedingungen angepasst sind. Die hauptsächlichen Ziele dieser Studie waren: (1) lokal angepasste Ackerbohnen-Sorten für einige ökologische Bauernhöfe in Deutschland zu entwickeln, und dazu den partizipativen Ansatz zu wählen, (2) eine lokale mit der üblichen, überregionalen Pflanzenzüchtung zu vergleichen, und Inzuchtlinien mit synthetischen Sorten als Sortentyp für die ökologische Landwirtschaft zu vergleichen, (3) die Wirkung von Heterogenität des Inzuchtstatus und der Wuchshöhe auf die Konkurrenz zwischen Fababohnen-Genotypen abzuschätzen und schließlich (4) die Konkurrenzkraft zwischen Unkraut und Ackerbohnen-Genotypen zu prüfen, wenn die Bohnen sich in ihrer Heterozygotie, Heterogenität und Wuchshöhe kontrastierend unterscheiden. Für das erste Ziel wurden 49 Sommerbohnen-Genotypen und 56 Winterbohnen-Genotypen mit unterschiedlicher genotypischer Struktur (hoch und niedrig heterozygot bzw. heterogen) in Feldversuchen über vier ökologische Standorte und einen konventionellen Standort in Deutschland über die Jahre 2004, 2005 und 2006 geprüft. Das Material umfasste sowohl bei Winterbohnen als auch bei Sommerbohnen 18 Inzuchtlinien, ihre 18 Polycross-Nachkommenschaften, Polycross-Nachkommenschafts-Mischungen, Inzuchtlinien-Mischungen, eine F1-Hybriden-Mischung (Sommerbohnen) und Kontroll-Genotypen. Der Ertrag von synthetischen Sorten wurde aus dem Ertrag von Inzuchtlinien und ihren Polycross-Nachkommenschaften vorhergesagt. Für das zweite Ziel wurden die Resultate der genotypischen Leistung von Inzuchtlinien und Polycross-Nachkommenschaften von Sommerbohnen-Genotypen über diese fünf Orte und diese drei Jahre betrachtet. Für das dritte Ziel wurde ein Experiment über drei Jahre (2004, 2005, 2006) an einem Ort durchgeführt, wo geprüft wurden: eine hochwüchsige Hybride, eine hochwüchsige Hybriden-Mischung, eine kurze Hybriden-Mischen, eine hoch- und eine kurzwüchsige Inzuchtlinie, dieses in allen möglichen Zwei-Komponenten-Kombinationen des Typs „Linie plus Hybride“ und „Linie plus Linie“. Für jede Kombination wurde eine Serie von fünf Mischungs-Anteilen der je zwei Komponenten aufgestellt. Effekte aufgrund von Konkurrenz zwischen den Komponenten wurden auf der Ebene der Parzellen und auf der Ebene der einzelnen Komponenten erfasst. Was das vierte Ziel betrifft, so wurde ein Satz von 24 Genotypen, der aus verschiedenen genotypischen Strukturen zusammengesetzt wurde (acht Inzuchtlinien, acht Polycross-Nachkommenschaften, zwei Inzuchtlinien-Mischungen, zwei F1-Hybriden-Mischungen, vier Kontroll-Genotypen) unter zwei Behandlungen geprüft: mit Unkraut und ohne Unkraut. Die Konkurrenzkraft dieser Fababohnen-Genotypen gegenüber dem Unkraut wurden mit dem Modell-Unkraut Camelina sativa in zwei Orten in den Jahren 2005 und 2006 geprüft. Die Resultate dieser Versuche zeigten, dass die Kriterien der Landwirte bei der züchterischen Auslese stark durch die biotischen und abiotischen Bedingungen beeinflusst war, denen die Ackerfrucht an dem jeweiligen Ort ausgesetzt war. Der Ertrag bildete für alle Partner ein wichtiges Merkmal für die Einschätzung der Genotypen. Unerwarteterweise wurden anscheinend eher homogene Genotypen als heterogene Genotypen von den Landwirten wertgeschätzt. Aufgrund der großen Genotyp x Orts-Interaktionen der ökologischen Anbauorte versprach eine lokale Züchtung höhere Selektionsgewinne und wäre offensichtlich effizienter als die überregionale Züchtung. Trotz der großen Varianz zwischen Inzuchtlinien, die einer lokalen Züchtung zur Verfügung steht und die einen hohen Auslesegewinn erlaubt, waren die Synthetiks mit dem höchsten Ertrag in beiden Züchtungsstrategien aufgrund ihrer partiell genutzten Heterosis den Linien mit dem höchsten Ertrag überlegen. Durch ihre Heterogenität und Heterozygotie haben synthetische Sorten den Vorteil, an einem gegebenen Anbauort über die Jahre stabiler und auch anpassungsfähig zu sein. Außerdem zeigte sich klar, dass Heterogenität für den Inzuchtstatut, eine Eigentümlichkeit von Fababohnen-Synthetiks, ein Vorteil ist und zu einer Erhöhung der Ertragsleistung führt. Heterogenität der Wuchshöhe im Fall von Inzuchtlinien wurde nicht als Vorteil für die Ertragsleistung gefunden. Mit der Heterozygotie der Genotypen stieg die Konkurrenzkraft gegenüber Unkräutern, was durch die Hybriden-Mischungen gezeigt wurde, die die höchste Konkurrenzkraft hatten, wohingegen Inzuchtlinien am konkurrenzschwächsten waren. Es wurde innerhalb einer genotypischen Struktur (z.B. innerhalb der Gruppe der Inzuchtlinien) keine Korrelation zwischen der Ertragsleistung von Genotypen und ihrer Konkurrenz-Reaktion gefunden. Die Konkurrenzkraft gegen Unkräuter wurde durch frühe Blüte, hohen Wuchs und hohe Heterozygotie verbessert, obwohl einige Inzuchtlinien gefunden wurden, die gegen den Unkrautstress ebenso konkurrenzkräftig waren wie die teilweise heterozygoten und heterogenen Polycross-Nachkommenschaften und Kontroll-Genotypen. Dennoch, über all die verschiedenen Aspekte dieser Studie erschien generell Heterozygotie und Heterogenität als notwendiges Charakteristikum einer Sorte, um zu den Bedingungen und Auflagen der ökologischen Landwirtschaft zu passen. Somit scheint die synthetische Sorte der angemessene Sortentyp zu sein, der den Erfordernissen der ökologischen Landwirtschaft entspricht

An Innovative Integration Methodology of Independent Data Sources to Improve the Quality of Freight Transport Surveys

AbstractPast experiences show that data of the official Austrian freight transport statistics are often underestimated. Therefore, a methodology was developed, merging existing independent road freight transport data to a consistent and valid road freight matrix. The methodology comprises four steps, using data of the Austrian and European freight transport statistics, data of roadside interviews of truck drivers, and data of counting stations and toll gantries. The methodology was applied to data from the year 2009. Results show the reliability and plausibility of the methodology, indicated by a high correlation with high quality roadside traffic counts

Increased Circulating Soluble Cd14 Is Associated With High Mortality In Gram-Negative Septic Shock

The soluble glycoprotein sCD14 binds lipopolysaccharide, a complex that activates endothelial cells and that may be crucial in gram-negative sepsis, Therefore, serum sCD14 was analyzed in 54 patients with gram-negative septic shock and in 26 healthy controls, sCD14 was tested by ELISA and Western blotting, Patients had higher sCD14 concentrations than controls (median, 3.23 vs. 2.48 µg/mL, P = .002). Increased levels were associated with high mortality (median, 4.2 µg/mL in nonsurvivors vs. 2.8 µg/mL in survivors, P = .001). sCD14 was found in two isoforms (49 and 55 kDa) in monocyte cultures. In sera only one of either form was detectable. Controls had the 49-kDa form, and patients had either the 49- or 55-kDa form, but patients with high levels of sCD14 had only the 55-kDa form. Twenty-one (53%) of 39 with the 55-kDa form and 8 (57%) of 14 with the 49-kDa form died. Thus, the level of sCD14 but not its biochemical form had a prognostic value in patients with gram-negative septic shoc

Functional lesional neurosurgery for tremor: back to the future?

For nearly a century, functional neurosurgery has been applied in the treatment of tremor. While deep brain stimulation has been in the focus of academic interest in recent years, the establishment of incisionless technology, such as MRI-guided high-intensity focused ultrasound, has again stirred interest in lesional approaches.In this article, we will discuss the historical development of surgical technique and targets, as well as the technological state-of-the-art of conventional and incisionless interventions for tremor due to Parkinson's disease, essential and dystonic tremor and tremor related to multiple sclerosis (MS) and midbrain lesions. We will also summarise technique-inherent advantages of each technology and compare their lesion characteristics. From this, we identify gaps in the current literature and derive future directions for functional lesional neurosurgery, in particularly potential trial designs, alternative targets and the unsolved problem of bilateral lesional treatment. The results of a systematic review and meta-analysis of the consistency, efficacy and side effect rate of lesional treatments for tremor are presented separately alongside this article

Superoxide dismutase mutations of familial amyotrophic lateral sclerosis and the oxidative inactivation of calcineurin

AbstractApproximately 10% of all familial cases of amyotrophic lateral sclerosis (fALS) are linked to mutations in the SOD1 gene, which encodes the copper/zinc superoxide dismutase (CuZnSOD). Recently, wild-type CuZnSOD was shown to protect calcineurin, a calcium/calmodulin-regulated phosphoprotein phosphatase, from inactivation by reactive oxygen species. We asked whether the protective effect of CuZnSOD on calcineurin is affected by mutations associated with fALS. For this, we monitored calcineurin activity in the presence of mutant and wild-type SOD. We found that the degree of protection against inactivation of calcineurin by different SOD mutants correlates with the severity of the phenotype associated with the different mutations, suggesting a potential role for calcineurin–SOD1 interaction in the etiology of fALS

Supercritical fluid extraction-supercritical fluid chromatography of saliva: Single-quadrupole mass spectrometry monitoring of caffeine for gastric emptying studies†

Saliva is an attractive sampling matrix for measuring various endogenous and exogeneous substances but requires sample treatment prior to chromatographic analysis. Exploiting supercritical CO2 for both extraction and chromatography simplifies sample preparation, reduces organic solvent consumption, and minimizes exposure to potentially infectious samples, but has not yet been applied to oral fluid. Here, we demonstrate the feasibility and benefits of online supercritical fluid extraction coupled to supercritical fluid chromatography and single-quadrupole mass spectrometry for monitoring the model salivary tracer caffeine. A comparison of 13C- and 32S-labeled internal standards with external standard calibration confirmed the superiority of stable isotope-labeled caffeine over nonanalogous internal standards. As proof of concept, the validated method was applied to saliva from a magnetic resonance imaging study of gastric emptying. After administration of 35 mg caffeine via ice capsule, salivary levels correlated with magnetic resonance imaging data, corroborating caffeine's usefulness as tracer of gastric emptying (R2 = 0.945). In contrast to off-line methods, online quantification required only minute amounts of organic solvents and a single manual operation prior to online bioanalysis of saliva, thus demonstrating the usefulness of CO2-based extraction and separation techniques for potentially infective biomatrices

Supercritical fluid extraction–supercritical fluid chromatography of saliva: Single‐quadrupole mass spectrometry monitoring of caffeine for gastric emptying studies †

Abstract Saliva is an attractive sampling matrix for measuring various endogenous and exogeneous substances but requires sample treatment prior to chromatographic analysis. Exploiting supercritical CO 2 for both extraction and chromatography simplifies sample preparation, reduces organic solvent consumption, and minimizes exposure to potentially infectious samples, but has not yet been applied to oral fluid. Here, we demonstrate the feasibility and benefits of online supercritical fluid extraction coupled to supercritical fluid chromatography and single‐quadrupole mass spectrometry for monitoring the model salivary tracer caffeine. A comparison of 13 C‐ and 32 S‐labeled internal standards with external standard calibration confirmed the superiority of stable isotope‐labeled caffeine over nonanalogous internal standards. As proof of concept, the validated method was applied to saliva from a magnetic resonance imaging study of gastric emptying. After administration of 35 mg caffeine via ice capsule, salivary levels correlated with magnetic resonance imaging data, corroborating caffeine's usefulness as tracer of gastric emptying ( R 2 = 0.945). In contrast to off‐line methods, online quantification required only minute amounts of organic solvents and a single manual operation prior to online bioanalysis of saliva, thus demonstrating the usefulness of CO 2 ‐based extraction and separation techniques for potentially infective biomatrices

Timely and individualized heart failure management: need for implementation into the new guidelines

Due to remarkable improvements in heart failure (HF) management over the last 30 years, a significant reduction in mortality and hospitalization rates in HF patients with reduced ejection fraction (HFrEF) has been observed. Currently, the optimization of guideline-directed chronic HF therapy remains the mainstay to further improve outcomes for patients with HFrEF to reduce mortality and HF hospitalization. This includes established device therapies, such as implantable defibrillators and cardiac resynchronization therapies, which improved patients' symptoms and prognosis. Over the last 10 years, new HF drugs have merged targeting various pathways, such as those that simultaneously suppress the renin–angiotensin–aldosterone system and the breakdown of endogenous natriuretic peptides (e.g., sacubitril/valsartan), and those that inhibit the If channel and, thus, reduce heart rate (e.g., ivabradine). Furthermore, the treatment of patient comorbidities (e.g., iron deficiency) has shown to improve functional capacity and to reduce hospitalization rates, when added to standard therapy. More recently, other potential treatment mechanisms have been explored, such as the sodium/glucose co-transporter inhibitors, the guanylate cyclase stimulators and the cardiac myosin activators. In this review, we summarize the novel developments in HFrEF pharmacological and device therapy and discuss their implementation strategies into practice to further improve outcomes

Focused ultrasound ablation as tremor treatment

BACKGROUND: The development of high-intensity magnetic resonance imaging (MRI)-guided focused ultrasound (MRIgFUS) ablation has widened the spectrum of interventional techniques for stereotactic functional neurosurgery of lesions. This has resulted in novel incisionless intervention approaches for the therapy of tremor disorders. The safety and efficacy is documented by recent study data. OBJECTIVES: This article encompasses a description of the technological basis and typical course of MRIgFUS interventions, a comparison to alternative open or incisionless surgical techniques as well as a review of the current evidence base for MRIgFUS ablation in the context of lesional interventions to treat tremor. MATERIAL AND METHODS: Narrative literature review and comparison. METHODS: RESULTS: Depending on the surgical target and tremor etiology published trials of MRIgFUS ablation report a reduction of tremor intensity of up to 80% after 6–12 months follow-up without the disadvantages of open brain surgery. CONCLUSION: The MRIgFUS functional neurosurgery is conducted only at a limited number of treatment sites. First data on lesions of the thalamic ventral intermediary nucleus (V.im.) as well as subthalamic fiber tracts have been published. These results indicate an effective and safe treatment of tremor disorders by MRIgFUS ablation. Incisionless lesional surgery using MRIgFUS is a significant addition to the interventional armamentarium for functional stereotactic neurosurgery and a potentially valuable alternative to established interventional therapy options for tremor disorders

Experiences of mental illness stigma, prejudice and discrimination: A review of measures

Background: There has been a substantial increase in research on mental illness related stigma over the past 10 years, with many measures in use. This study aims to review current practice in the survey measurement of mental illness stigma, prejudice and discrimination experienced by people who have personal experience of mental illness. We will identify measures used, their characteristics and psychometric properties. Method. A narrative literature review of survey measures of mental illness stigma was conducted. The databases Medline, PsychInfo and the British Nursing Index were searched for the period 1990-2009. Results: 57 studies were included in the review. 14 survey measures of mental illness stigma were identified. Seven of the located measures addressed aspects of perceived stigma, 10 aspects of experienced stigma and 5 aspects of self-stigma. Of the identified studies, 79% used one of the measures of perceived stigma, 46% one of the measures of experienced stigma and 33% one of the measures of self-stigma. All measures presented some information on psychometric properties. Conclusions: The review was structured by considering perceived, experienced and self stigma as separate but related constructs. It provides a resource to aid researchers in selecting the measure of mental illness stigma which is most appropriate to their purpose. © 2010 Brohan et al; licensee BioMed Central Ltd