Biologische Bekämpfung von Rhizoctonia solani im ökologischen Anbau mit Hilfe von bakteriellen und pilzlichen Antagonisten

Rhizoctonia solani Kühn ist ein weit verbreiteter bodenbürtiger Erreger, der an verschiedenen Kulturen für ökonomisch relevante Ertragsverluste verantwortlich ist. Der Erreger R. solani ist aufgrund seiner sowohl saprophytischen als auch parasitischen Eigenschaften sowie seiner persistenten Dauerorgane (Sklerotien) schwer zu bekämpfen. Seine Fähigkeit auch an Nichtwirtspflanzen seinen Lebenszyklus vollenden zu können, erschwert die Kontrolle über Fruchtfolgen, die insbesondere im organischen Landbau Teil der Bekämpfungsstrategie gegen bodenbürtige Erreger sind. Probleme durch R. solani treten im ökologischen Anbau vor allem an Kartoffeln auf. Derzeit stehen dem ökologischen Anbau keine geeigneten Strategien zur Bekämpfung des Erregers zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung einer biologischen Methode zur Kontrolle des Erregers auf der Basis eines bakteriellen und pilzlichen Antagonisten. Durch Einsatz eines bakteriellen Antagonisten soll die Widerstandsfähigkeit der Pflanze gegenüber R. solani erhöht und durch Anwendung eines pilzlichen Antagonisten die Dauerorgane im Boden oder an Kartoffelknollen bekämpft werden. Im Rahmen des Projektes wurden 450 bakterielle und 390 pilzliche Isolate auf der Basis eines hierarchischen Screeningsystems aus verschiedenen in vitro und ad planta Methoden hinsichtlich ihrer Eignung als Biological Control Agents (BCAs) zur Kontrolle von R. solani geprüft. Insgesamt konnten durch in vitro Untersuchungen 18 bakterielle und 12 pilzliche Isolate gegen das Zielpathogen selektiert werden. Das Myzel von R. solani wird von den pilzlichen Antagonisten parasitiert und die Sklerotienkeimung vollständig gehemmt. Ihre Wirkung wurde bislang an natürlich mit Rhizoctonia-Sklerotien infizierten Kartoffelknollen, künstlich infizierten Kartoffelknollen sowie Salatpflanzen und Zuckerrübensämlingen unter krankheitsbegünstigenden Bedingungen geprüft. In diesen Versuchen zeigten insbesondere 3 bakterielle (Pseudomonas putida B1, Pseudomonas fluorescens B2 und Serratia plymuthica B4) und 6 pilzliche (P2, P3, P4, P9, P10, P11, Trichoderma spp.) Antagonisten eine wiederholte, signifikante krankheitsunterdrückende Wirkung, z. B. bis zu 60 % durch B1 oder über 50 % durch P11 an Kartoffelkeimlingen. Unter Feldbedingungen wurde der marktfähige Kartoffelertrag durch R. solani bei einem hohen Befalldruck signifikant reduziert und der Befall der Knollen mit R. solani Sklerotien signifikant erhöht. Durch die Bakterisierung der Pflanzkartoffeln konnte die Befallsschwere signifikant reduziert und der Ertrag erhöht werden. An Salat war ebenfalls eine Kompensation der durch R. solani verursachten Biomasseverluste gegeben. Die Ergebnisse erster Feldversuche mit den bakteriellen Antagonisten B1, B2 und B 4 an Salat und Kartoffel bestätigten somit deren krankheitsunterdrückende Wirkung. Durch eine optimale Applikationsdichte und –häufigkeit sowie die Entwicklung einer geeigneten Formulierung für die gegen R. solani wirksamsten BCAs (bakteriell sowie pilzlich) könnte die krankheitsunterdrückende Wirkung verbessert und eine höhere Wirksicherheit gewährleistet werden. Dies ist in weiteren Feldversuchen zu prüfen

Healthcare Fact Check: Regional Variations in German Healthcare

Overuse, underuse and misuse in the German health system have been debated by experts for years. The Advisory Council on the Assessment of Developments in the Health Care System called attention to the problem as early as 2001. Valuable resources are used inappropriately and unnecessarily, and often the regional provision of healthcare services and the range of healthcare options offered do not reflect people’s needs

Sensitivity Enhanced NMR

Das Thema dieser Arbeit ist die Sensitivitätserhöhung der Kernspinmagnetresonanzspektroskopie (NMR-Spektroskopie) für die Anwendung an biologischen Systemen durch dynamische Kernspinpolarisation (DNP). Dementsprechend wurden die experimentellen Bedingungen möglichst ähnlich zu einer physiologischen Umgebung in Lösung gewählt. Unter diesen Voraussetzungen ist der Overhauser-Effekt der zentrale Mechanismus für DNP. Dieser ist von der relativen Diffusion zwischen den Kernspins des Zielmoleküls und dem polarisierenden Molekül, welchesein ungepaartes Elektron aufweist, abhängig. Als experimenteller Ansatz für diese Arbeit wurde ein Shuttle-DNP-Spektrometer mit Proben im flüssigen Zustand ausgewählt. Hierbei wurden die Kernspins bei einem Magnetfeld von 0,34 T polarisiert und für eine hoch auflösende NMR-Detektion in ein Magnetfeld von 14,09 T transferiert. Mehrere technische Anpassungen, welche zu einer Erhöhung der Stabilität und Reproduzierbarkeit der Messungen führten, wurden sukzessiv implementiert. Für die Signale der Protonen von L-Tryptophan wurde im Hochfeld eine DNP-Verstärkung εhf von bis zu -2,4 (Hη2) gemessen. Darauf aufbauend wurde ein allgemeiner Verstärkungsfaktor εglobal eingeführt. Dieser beinhaltete sowohl die Vorteile des Shuttle-DNP-Spektrometers, wie beispielsweise die schnellere Aufnahmerate der DNP-Experimente als auch die Nachteile, wie etwa die Linienverbreiterung der Signale durch die Gegenwart des polarisierenden Radikals. Anschließend wurde dieser Faktor schrittweise auf eindimensionale Messungen angewandt und an diese angepasst. Hierfür wurden die Aufbaurate der Polarisation und die Aufnahmezeit der Messungen mit DNP und Boltzmann-Polarisation optimiert, um das maximale Signal-zu-Rauschen-Verhältnis pro Messzeit zu erhalten. Diese Parameter basieren auf T1 bzw. T2∗. Das Ergebnis dieser Schritte war ein angewandter, allgemeiner Verstärkungsfaktor εapp von -4.0 für Hδ1 von L-Tryptophan. Des Weiteren wurden die Kernspineigenschaften von Protonen für DNP, wie z.B.die Relaxationsraten, gemessen und miteinander verglichen. Der daraus abgeleitete Kopplungsfaktor implizierte, dass die intermolekulare, dipolare Wechselwirkung zwischen den Kernspins des Zielmoleküls und dem Elektron des polarisierenden Radikals von der räumlichen Zugänglichkeit der Kernspins beeinflusst wurde. Zudem wurde gezeigt, dass diese Wechselwirkung am besten durch ein Model basierend auf translatorischer Diffusion beschrieben werden konnte. Mit diesem wurde der Abstand der dichtesten Annährung zwischen den Kernspins und dem ungepaartem Elektron bestimmt. Diese Abstände reichen entsprechend der Zugänglichkeit des jeweiligen Protons von 3 bis 5 Å. Darauf aufbauend wurden die DNP-Verstärkungen für Kohlenstoff gemessen. Für deuteriertes L-Tryptophan-d8,15N2,13C11 wurden Verstärkungen zwischen -0,3 und -2,5 erzielt. Durch weitere Berechnungen wurde gezeigt, dass diese Verstärkungen mit den zuvor berechneten Abständen der dichtesten Annäherung der Protonen übereinstimmten und dadurch den Ansatz des Models der translatorischen Diffusion untermauerten. In weiteren Messungen an protoniertem L-Tryptophan-15N2,13C11 wurde der Drei-Spin-Effekt erstmalig bei einem gelösten Molekül beobachtet. Dieser Effekt basierte auf der dipolaren Wechselwirkung zwischen den Spins der Protonen, Kohlenstoffkerne und Radikal-Elektronen. Er verursachte positive Signalverstärkungen von bis zu 2,3 für alle Kohlenstoffe außer dem Carbonyl-Kohlenstoff, welcher eine Signalverstärkung von -2,5 aufwies. Diese Ergebnisse waren in Übereinstimmung mit einem erweiterten Kopplungsfaktor, der die intramolekulare Wechselwirkung zwischen Kohlenstoff und Proton neben der zwischen Kohlenstoff und Elektron berücksichtigte. In einem abschließenden Schritt wurden DNP-Experimente an einem Protein (Ubiquitin-U-15N,U-13C) durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden zweidimensionale Shuttle-DNP-1H-13C-HSQC-Spektren aufgenommen. Zum ersten Mal konnte ein DNP-Transfer zu der Oberfläche eines Proteins in Lösung nachgewiesen werden

Bildung im Alter - für alle?

Die vorliegende Studie untersucht auf der Basis aktueller Zahlen des Mikrozensus, wer an Bildungsangeboten im Alter ab 55 Jahren teilnimmt, was die Hemmnisse für ein lebenslanges Lernen sind und wie sich soziale Ungleichheit in der Bildungspartizipation über die gesamte Lebensspanne verfestigt. Interviews mit deutschen und US-amerikanischen Expertinnen und Experten machen Altersbilder bei Lehrenden sowie deren Einfluss auf die Ziele nachberuflicher Bildung sichtbar. Sie zeigen, wie die Interviewten ihre eigene Arbeit und die Situation der Altenbildung bewerten und welche Möglichkeiten (aber auch Grenzen) für innovative Ansätze in der Erwachsenenbildung mit älteren Menschen bestehen. Die Arbeit diskutiert die Vor- und Nachteile der jeweiligen Bildungsstrukturen in Deutschland und den USA und gibt wichtige Hinweise auf Entwicklungspotenziale in der nachberuflichen Bildung

Regional Unemployment in Germany: a spatial panel data analysis

This empirical paper wants to analyze determinants for regional differences in German unemployment rates using a spatial panel model. The analysis of regional differences is of particular interest in the German case due to its specific history. Twenty-two years after German reunification, there are still structural differences between both parts affecting economic activity. We identify the driving factors in the whole of Germany as well as in East and West Germany separately. To our best knowledge, this study is the first contribution investigating regional unemployment in the reunified Germany. We provide evidence of spatial dependence in regional unemployment data. Taking into account theoretical contributions to this literature, we exploit 24 possible explanatory variables on 412 German districts for the period from 1999 until 2007. To select the relevant variables for our model, we apply a two-step model selection procedure. Firstly, we divide our variables into three groups according to theoretical importance. Secondly, we regress regional unemployment rates on different combinations of variables where the essential variables are always contained. As unemployment data also exhibit temporal dependence, we specify both a static and a dynamic spatial panel model. The spatial econometric literature provides various types of spatial models. To decide which type of spatial model is appropriate in our context, we apply the specification test by Debarsy and Ertur (2010, Reg. Sci. Urban Econ.). The static model specification is estimated using the quasi-maximum likelihood estimator proposed in Lee and Yu (2010, J. Econometrics) and the dynamic model is estimated using the quasi-maximum likelihood estimator proposed by Lee and Yu (2010, Econometric Theory). To incorporate the spatial information into the model, we construct different spatial weights matrices. On the one hand, we use the binary contiguity matrix and, on the other, we apply a distance-based spatial weights matrix as well as the matrix proposed in Molho (1995, J. Reg. Sci.). We extend the existing literature by the following two aspects: Firstly, we apply both a static and a dynamic spatial panel model. Hence, we exploit the panel dimension of our data and, in addition to that, we account for both spatial and temporal dependence in the data. Our results show that the spatial dynamic panel model fits the data in the best way. Secondly, we provide evidence for regional unemployment in Germany being of disequilibrium nature. This finding justifies political interventions on regional labor markets

Bildung im Alter - für alle?

Die vorliegende Studie untersucht auf der Basis aktueller Zahlen des Mikrozensus, wer an Bildungsangeboten im Alter ab 55 Jahren teilnimmt, was die Hemmnisse für ein lebenslanges Lernen sind und wie sich soziale Ungleichheit in der Bildungspartizipation über die gesamte Lebensspanne verfestigt. Interviews mit deutschen und US-amerikanischen Expertinnen und Experten machen Altersbilder bei Lehrenden sowie deren Einfluss auf die Ziele nachberuflicher Bildung sichtbar. Sie zeigen, wie die Interviewten ihre eigene Arbeit und die Situation der Altenbildung bewerten und welche Möglichkeiten (aber auch Grenzen) für innovative Ansätze in der Erwachsenenbildung mit älteren Menschen bestehen. Die Arbeit diskutiert die Vor- und Nachteile der jeweiligen Bildungsstrukturen in Deutschland und den USA und gibt wichtige Hinweise auf Entwicklungspotenziale in der nachberuflichen Bildung

Comorbidities in patients with gout prior to and following diagnosis: case-control study

OBJECTIVES: To determine the burden of comorbidities in patients with gout at diagnosis and the risk of developing new comorbidities post diagnosis. METHODS: There were 39 111 patients with incident gout and 39 111 matched controls identified from the UK Clinical Practice Research Data-link. The risk of comorbidity before (ORs) and after the diagnosis of gout (HRs) were estimated, adjusted for age, sex, diagnosis year, body mass index, smoking and alcohol consumption. RESULTS: Gout was associated with adjusted ORs (95% CIs) of 1.39 (1.34 to 1.45), 1.89 (1.76 to 2.03) and 2.51 (2.19 to 2.86) for the Charlson index of 1-2, 3-4 and >/=5, respectively. Cardiovascular and genitourinary diseases, in addition to hyperlipidaemia, hypothyroidism, anaemia, psoriasis, chronic pulmonary diseases, osteoarthritis and depression, were associated with a higher risk for gout. Gout was also associated with an adjusted HR (95% CI) of 1.41 (1.34 to 1.48) for having a Charlson index >/=1. Median time to first comorbidity was 43 months in cases and 111 months in controls. Risks for incident comorbidity were higher in cardiovascular, genitourinary, metabolic/endocrine and musculoskeletal diseases, in addition to liver diseases, hemiplegia, depression, anaemia and psoriasis in patients with gout. After additionally adjusting for all comorbidities at diagnosis, gout was associated with a HR (95% CI) for all-cause mortality of 1.13 (1.08 to 1.18; p<0.001). CONCLUSIONS: The majority of patients with gout have worse pre-existing health status at diagnosis and the risk of incident comorbidity continues to rise following diagnosis. The range of associated comorbidities is broader than previously recognised and merits further evaluation

Validation of a Numerical Model for Reciprocating Thermodynamic Machines by Examining Heat Transfer in a Low Temperature Difference Stirling Engine

A third order two-dimensional numerical model for reciprocating thermodynamic machines is validated using a low temperature difference Stirling engine with 15 Watt shaft power and source and sink temperatures of 150 °C and 5 °C. The work is limited to the thermodynamic model at steady state. The deviation for indicated work between model and experiment is below 30 % and varies significantly with mean pressure and engine speed. Likely sources of error are differences in heat exchanger geometry between experiment and model due to current model limitations, and empirical correlations for heat transfer and flow friction based on Reynolds number (Re) used by the model. Analyzing the data in terms of heat exchanger Re reveals a strong linear relationship between model error and Re. Building on the results of this study, the model can be used in similar applications, continuously validated, improved and expanded as its source code is openly available. Part of the Proceedings of the Canadian Society for Mechanical Engineering International Congress 202