Plant hygiene, plant quarantine, plant health - review of 100 years of successful development

Anhand einer Auswertung der Publikationen des Journal für Kulturpflanzen und seiner Vorgängerzeitschriften bis zur Erstausgabe 1921 wird die Entwicklung der Disziplin der Pflanzengesundheit in den letzten 100 Jahren nachvollzogen. Bereits im ersten Jahrgang sind pflanzengesundheitliche Regelungen ebenso wie Informationen zu dem bis heute relevanten Quarantäneschadorganismus Kartoffelkrebs (Synchytrium endobioticum) zu finden. Kartoffel­käfer (Leptinotarsa decemlineata) und San-José-Schildlaus (Comstockapsis perniciosa) stehen in den 30er Jahren und in der Nachkriegszeit im Fokus. Kartoffelzystennema­toden (Globodera pallida und G. rostochiensis) und –bakteriosen (Ralstonia solanacearum, Clavibacter sepedonicus) sowie Feuerbrand (Erwinia amylovora) gewinnen in den späteren Jahren an Gewicht. Zur Jahrtausendwende wird auch Schadorganismen im Forst oder städtischem Grün zunehmend Beachtung geschenkt (z. B. Anoplophora glabripennis, Dothistroma pini). Mit der Auswertung können Entwicklungen aufgezeigt werden, die bis heute das Pflanzengesundheitssystem bestimmen. Erhebungen und Risikoanalysen sind dabei wichtige Elemente.Based on an evaluation of the publications of the Journal für Kulturpflanzen and its predecessor journals up to the first issue in 1921, the development of the discipline of plant health over the last 100 years is traced. Already in the first volume, plant health regulations can be found as well as information on the quarantine pest potato wart (Synchytrium endobioticum), which is still relevant today. Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata) and San José scale (Comstockapsis perniciosa) are in focus in the 1930 s and in the post-war ­period. Potato cyst nematodes (Globodera pallida and G. rostochiensis) and potato bacterioses (Ralstonia solanacearum, Clavibacter sepedonicus) as well as fire blight (Erwinia amylovora) gain importance in the later years. At the turn of the millennium, increasing attention is also paid to harmful organisms in forests or urban green areas (e.g. Anoplophora glabripennis, Dothistroma pini). With the evaluation, developments can be shown that still determine the plant health system today. Surveys and pest risk analyses are important elements in this context

Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Körnererbsen und Ackerbohnen: Fördernde und hemmende Faktoren

Das Demonstrationsnetzwerk DemoNetErBo hat zum Ziel, den Anbau und die Verwertung von Körnererbsen und Ackerbohnen in Deutschland nachhaltig zu steigern und zu verbessern. Dazu werden Wertschöpfungsketten für regional erzeugte Hülsenfrüchte entwickelt und optimiert, wofür die Kenntnis sogenannter kritischer Erfolgsfaktoren, die diesen Prozess von Anbau über Verarbeitung bis hin zur Vermarktung hemmen oder fördern, unerlässlich ist. Beispielhaft wird die unterschiedliche Situation in ökologischen und konventionellen Wertschöpfungsketten betrachtet

Influence of senescence on the differentiation of the ingredients of grain legume straw as a basis for the calculation of theoretical biogas potentials

Der Einsatz von Getreidekorn oder Mais als Substrat für die Biogasanlage wird durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zukünftig schrittweise auf maximal 44 % begrenzt (EEG, 2017, § 39 h). Zusätzlich hierzu wird bei den meisten bestehenden und neuen Anlagen die Festvergütung entfallen, was eine weitere Herausforderung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von Substraten darstellt. Koppelprodukte aus der Landwirtschaft stellen eine bisher weitestgehend ungenutzte, kostengünstige Alternative dar. Für einen erfolgreichen Einsatz von stroh­artigen und damit lignozellulosereichen Substraten in Biogasanlagen ist es jedoch notwendig, Daten zum Biogaspotential zu generieren. Den bisherigen hauptsäch­lichen Anbaureiz bei Körnerleguminosen stellt der Vorfruchtwert der Kultur dar (Zerhusen-Blecher et al., 2016). Die Nutzung dieses Koppelprodukts in Biogas­anlagen könnte einen zusätzlichen Anbaureiz schaffen und die Wirtschaftlichkeit von Körnerleguminosen verbessern. Um die Auswirkung der zunehmenden Seneszenz auf die Inhaltsstoffe des Strohs bei Körnerleguminosen zu prüfen, wurden jeweils drei Genotypen von Futter­erbsen Pisum sativum L. und Ackerbohnen Vicia faba L. in zwei Jahren, an zwei Standorten in vierfacher Wiederholung zu unterschiedlichen Terminen geerntet und als Stroh oder Strohsilage konserviert. Die Termine sollten die Zeitspanne von einer beginnenden Drusch­reife (BBCH 84 – 89), zur Druschreife (BBCH 89 – 94) und später Druschreife (BBCH 96 – 98) bis hin zur vollständigen Totreife (BBCH 99) abdecken. Die Untersuchung der Inhaltsstoffe umfasste den Rohprotein-, Hemizellulose-, Zellulose- und Ligningehalt nach van Soest. Anhand dieser Inhaltsstoffe wurden theoretische Biogaspotentiale berechnet. Die Untersuchungen ergaben bei beiden Arten eine Abnahme des Rohproteingehalts mit zunehmender Seneszenz. Bei den anderen Inhaltsstoffen gab es Unterschiede zwischen den Arten und Konser­vierungsverfahren. Der Hemizellulosegehalt lag, durch die Silierung abgebaut und zu organischen Säuren umgewandelt, bei den Silagen unterhalb der Gehalte im Stroh, trotz identischem Ausgangsmaterial. Insgesamt wurde eine Zunahme der Gerüstsubstanzen mit fortschreitender Seneszenz festgestellt. Die theoretischen Biogas­potentiale nahmen mit fortschreitender Seneszenz zu oder blieben davon unbeeinflusst. Es wurden Biogasausbeuten von etwa 530 l/kg TM und Methangasausbeuten von etwa 265 l/kg TM berechnet, dies entspricht etwa 75 % der Methangasausbeute von Silomais (Karpenstein-Machan, 2005). Die Sortenunterschiede waren bei den Gasausbeuten der Ackerbohnen gering, daher ist der Strohertrag ein wichtigerer Parameter für die Nutzung als Biogassubstrat. Bei den Ackerbohnen sind die Sorten Fuego und Tiffany zu empfehlen, da hier die Stroherträge gesichert höher waren als die der Sorte Taifun. Bei den Erbsen hatte die Sorte Respect einen höheren Stroh­ertrag und etwas höhere Gasausbeuten als die anderen Sorten, jedoch konnte diese Sorte nicht vollständig geprüft werden, weshalb keine Sortenempfehlung gegeben wird.The use of cereal grains or maize as substrate for the biogas plant will in future be gradually limited to a maximum of 44 % by the Renewable Energy Sources Act (EEG, 2017, § 39 h). In addition, the fixed payment will no longer apply to most existing plants and new plants, which represents a further challenge with regard to the economic efficiency of substrates. Co-products from agriculture represent a so far largely unused, cost-effective alternative. Up to now, the main motivation for growing grain legumes has been the preceding crop value of the crop (Zerhusen-Blecher et al., 2016). The use of this co-product in biogas plants could provide an additional cultivation inducement and improve the profitability of grain legumes. However, for a successful use of straw-like and thus lignocellulose-rich substrates in biogas plants it is necessary to generate data on the biogas potential. In order to test the effect of increasing senescence on straw ingredients in grain legumes, three genotypes each of field peas Pisum sativum L. and field beans Vicia faba L. were harvested at different dates and conserved as straw or straw silage in two years, at two locations with four repetitions. Harvesting dates should cover the period from beginning of threshing maturity (EC 84–89), to threshing maturity (EC 89–94) and later threshing matu­rity (EC 96–98) until complete dead maturity (EC 99). The examina­tion of the ingredients included the crude protein, hemicellulose, cellulose and lignin content accord­ing to van Soest. Based on these ingredients, theoretical biogas potentials were calculated. The investigations showed a decrease of the crude protein content with increas­ing senescence in both species. For the other ingredients, there were differences between the species and preservation methods. The hemicellulose content degraded by ensiling and converted to organic acids was lower in the silages than in the straw, despite the same starting material. Overall, an increase in the structural substances with progressive senescence was observed. The theoretical biogas potentials increased with pro­gressive senescence or remained unaffected by it. Biogas yields of about 530 l/kg DM and methane gas yields of about 265 l/kg DM were calculated, which is about 75 % of the methane gas yield of silage maize (Karpenstein-Machan, 2005). The differences in the gas yields of field bean varieties were small, therefore straw yield as a parameter for use as biogas substrate is more important. For field beans, the varieties Fuego and Tiffany are recommended, since the straw yields were significantly higher than those of the variety Taifun. For peas, the variety Respect had a higher straw yield and slightly higher gas yields than the other varieties, but this variety could not be completely tested, which is why no variety recommendation is given

Fördernde und hemmende Faktoren beim Aufbau von Wertschöpfungsketten für Körnererbsen und Ackerbohnen

Um den Einsatz von Ackerbohnen und Körnererbsen sowohl in der Tier- als auch in der Humanernährung zu fördern und zu optimieren, wurden kritische Erfolgsfaktoren erarbeitet, die sich positiv oder negativ auf die Etablierung von Wertschöpfungsketten vom Anbau über Verarbeitung bis hin zur Vermarktung auswirken

Diagnosis of quarantine organisms at the JKI in the National Reference Laboratory for organisms harmful to plants

Dem JKI wurde im April 2019 durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) die Funktion des nationalen Referenzlaboratoriums (NRL) für Schadorganismen der Pflanzen zugewiesen. Mit dieser Funktion des NRL für Deutschland sind bestimmte Zuständigkeiten und Aufgaben verbunden, die in der EU-Verordnung 2017/625 (EU, 2017) geregelt sind. Dazu gehören auch Referenzuntersuchungen bzw. die Diag­nose von Quarantäneschadorganismen (QSO). Das NRL stellt eine übergeordnete Einheit innerhalb des JKI dar. Durch insgesamt 14 Prüflabore der JKI-Institute für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland (A), nationale und internationale Angelegenheiten der Pflanzengesundheit (AG), Epidemiologie und Pathogendiagnostik (EP), Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst (GF), Pflanzenschutz in Obst- und Weinbau (OW) wird die Referenzfunktion bei der Diagnose zu verschiedensten (Quarantäne)-Schadorganismen der Pathogengruppen Bakterien, Insekten, Nematoden, Pilze (einschließlich Oomyceten), Phytoplasmen und Viren wahrgenommen.In April 2019, the JKI was officially designated as the Natio­nal Reference Laboratory (NRL) for organisms harmful to plants by the Federal Ministry of Food and Agri­culture (BMEL). This function as NRL for Germany is associated with certain responsibilities and tasks, which are specified in the EU Regulation 2017/625 (EU, 2017). This also includes reference tests and the diagnosis of quarantine pests, respectively. The NRL represents a super­ordinate unit inside JKI. A total of 14 test laboratories from different JKI institutes, namely for Plant Protection in Field Crops and Grassland (A), for National and International Plant Health (AG), for Epidemiology and Pathogen Diagnostics (EP), Plant Protection in Horti­culture and Forests (GF), and for Plant Protection in Fruit Crops and Viticulture (OW) are in charge to carry out a reference function in the diagnosis of (quarantine) pests in the pathogen groups of bacteria, fungi (including oomycetes), insects, nematodes, phytoplasma und viruses

New genetic loci link adipose and insulin biology to body fat distribution.

Body fat distribution is a heritable trait and a well-established predictor of adverse metabolic outcomes, independent of overall adiposity. To increase our understanding of the genetic basis of body fat distribution and its molecular links to cardiometabolic traits, here we conduct genome-wide association meta-analyses of traits related to waist and hip circumferences in up to 224,459 individuals. We identify 49 loci (33 new) associated with waist-to-hip ratio adjusted for body mass index (BMI), and an additional 19 loci newly associated with related waist and hip circumference measures (P < 5 × 10(-8)). In total, 20 of the 49 waist-to-hip ratio adjusted for BMI loci show significant sexual dimorphism, 19 of which display a stronger effect in women. The identified loci were enriched for genes expressed in adipose tissue and for putative regulatory elements in adipocytes. Pathway analyses implicated adipogenesis, angiogenesis, transcriptional regulation and insulin resistance as processes affecting fat distribution, providing insight into potential pathophysiological mechanisms

Abdominal aortic aneurysm is associated with a variant in low-density lipoprotein receptor-related protein 1

Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a common cause of morbidity and mortality and has a significant heritability. We carried out a genome-wide association discovery study of 1866 patients with AAA and 5435 controls and replication of promising signals (lead SNP with a p value &lt; 1 × 10-5) in 2871 additional cases and 32,687 controls and performed further follow-up in 1491 AAA and 11,060 controls. In the discovery study, nine loci demonstrated association with AAA (p &lt; 1 × 10-5). In the replication sample, the lead SNP at one of these loci, rs1466535, located within intron 1 of low-density-lipoprotein receptor-related protein 1 (LRP1) demonstrated significant association (p = 0.0042). We confirmed the association of rs1466535 and AAA in our follow-up study (p = 0.035). In a combined analysis (6228 AAA and 49182 controls), rs1466535 had a consistent effect size and direction in all sample sets (combined p = 4.52 × 10-10, odds ratio 1.15 [1.10-1.21]). No associations were seen for either rs1466535 or the 12q13.3 locus in independent association studies of coronary artery disease, blood pressure, diabetes, or hyperlipidaemia, suggesting that this locus is specific to AAA. Gene-expression studies demonstrated a trend toward increased LRP1 expression for the rs1466535 CC genotype in arterial tissues; there was a significant (p = 0.029) 1.19-fold (1.04-1.36) increase in LRP1 expression in CC homozygotes compared to TT homozygotes in aortic adventitia. Functional studies demonstrated that rs1466535 might alter a SREBP-1 binding site and influence enhancer activity at the locus. In conclusion, this study has identified a biologically plausible genetic variant associated specifically with AAA, and we suggest that this variant has a possible functional role in LRP1 expression

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements

Differential cross section measurements for the production of a W boson in association with jets in proton–proton collisions at √s = 7 TeV

Measurements are reported of differential cross sections for the production of a W boson, which decays into a muon and a neutrino, in association with jets, as a function of several variables, including the transverse momenta (pT) and pseudorapidities of the four leading jets, the scalar sum of jet transverse momenta (HT), and the difference in azimuthal angle between the directions of each jet and the muon. The data sample of pp collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV was collected with the CMS detector at the LHC and corresponds to an integrated luminosity of 5.0 fb[superscript −1]. The measured cross sections are compared to predictions from Monte Carlo generators, MadGraph + pythia and sherpa, and to next-to-leading-order calculations from BlackHat + sherpa. The differential cross sections are found to be in agreement with the predictions, apart from the pT distributions of the leading jets at high pT values, the distributions of the HT at high-HT and low jet multiplicity, and the distribution of the difference in azimuthal angle between the leading jet and the muon at low values.United States. Dept. of EnergyNational Science Foundation (U.S.)Alfred P. Sloan Foundatio