{Project} HortiPrimed: Etablierung von „Priming“ an Tomaten-Jungpflanzen als Pflanzenschutzverfahren im Gartenbau (Verbundvorhaben). [Establishing 'priming' on young tomato plants as a plant protection method in horticulture.] Runs 2022 - 2024. Project Leader(s): Wiese-Klinkenberg, Dr. Anika; Röhlen-Schmittgen, Dr. Simone; Groth, Dr. Martin and Whitney, Dr. Cory, 1. Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio- und Geowissenschaften IBG-4, D-Jülich; Hochschule Geisenheim University (HGU), Institut für Gemüsebau, D-Geisenheim; Helmholtz Zentrum München (GmbH), Institut für Funktionale Epigenetik (IFE) und Institut für Biochemische Pflanzenpathologie (BIOP), D-Neuherberg; Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), D-Bonn .
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Summary
Das hier beschriebene Verbundvorhaben umfasst folgende Teilprojekte: FKZ 2819NA061, FKZ 2819NA123, FKZ 2819NA116, FKZ 2819NA115.
HortiPrimed wird Verfahren für abiotische Stress-Vorbehandlungen als alternative Pflanzenschutzmaßnahme zur nachhaltigen Produktion im Gartenbau testen und etablieren. Dosierte Stress-Vorbehandlungen können bei nachfolgendem Stress zu einer schnelleren und stärkeren Abwehrreaktion und einer verbesserten Stresstoleranz führen ('Priming'). Durch Kreuzreaktionen kann Priming auch zu Toleranzen gegenüber anderen schädlichen Umwelteinflüssen und Pflanzenpathogenen führen. Durch interdisziplinäre Zusammenarbeit sollen in HortiPrimed Verfahren zur kontrollierten Stress-Vorbehandlung von Tomatenjungpflanzen entwickelt werden, die nachhaltigen Schutz in der späteren Produktionsphase im Gewächshaus bieten. Am Projektstandort Jülich (FKZ 2819NA061, Koordinator) werden unter Leitung von Dr. Anika Wiese-Klinkenberg an Tomaten-Jungpflanzen abiotische Stressbehandlungen auf ihre Induktion von solchem Priming untersucht. Stressintensitäten werden dabei mit verschiedenen Phänotypisierungstechniken gemessen, um eine reproduzierbare Stressbehandlung zu etablieren. In Folge wird der frühe Effekt des Primings auf die Stresstoleranz junger Tomatenpflanzen untersucht. Analysen der Genexpression und von Pflanzeninhaltsstoffen sollen helfen, die Hintergründe von Stresseffekten und –toleranzen zu verstehen. An der Hochschule Geisenheim University (HGU), Institut für Gemüsebau (FKZ 2819NA123) wird unter Leitung von Dr. Simone Röhlen-Schmittgen die Auswirkung des Primings auf Tomatenpflanzen unter praxisnahen Bedingungen der Tomatenproduktion untersuchen. Dazu werden Verfahren zur Applikation und Simulation von abiotischem Stress im Gewächshaus und zur Phänotypisierung etabliert und eingesetzt. Stressantworten werden mit Phänotypisierungsmethoden quantifiziert. Am Institut für Funktionale Epigenetik (IFE) des Helmholtz Zentrums München (FKZ 2819NA116) werden unter der Leitung von Dr. Martin Groth die epigenetischen Veränderung im Erbgut der Pflanzen untersucht, welche durch Stress ausgelöst werden und eine langfristige „Erinnerung“ und Stressantwort in der Pflanze ermöglichen. Durch molekulare Nachweisverfahren sollen Wirkungsweise und Effektivität des Primings für den Einsatz im Pflanzenschutz entschlüsselt und dargestellt werden. Dr. Corina Vlot-Schuster wird am Institut für Biochemische Pflanzenpathologie (BIOP) des Helmholtz Zentrum München (FKZ 2819NA116) die Auswirkung von abiotischem Primingstress an Jungpflanzen auf die Toleranzen gegen biotischen Stress untersuchen. Dabei werden Phänotypisierungstechniken genutzt um die Toleranzen zu quantifizieren. Auch wird die Genexpression in Reaktion auf Priming und biotischen Stress untersucht. Durch die Erstellung von Modellen wird Dr. Cory Whitney vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) an der Universität Bonn (FKZ 2819NA115) ermöglichen, Vorhersagen darüber zu machen, ob sich das Primingverfahren lohnt. Holistische Modelle werden dazu unter Berücksichtigung der Abläufe und Rahmenbedingungen der Tomaten- und Jungpflanzenproduktion entwickelt. HortiPrimed wird von einem Praxisbeirat begleitet, der die verschiedenen Branchen der Tomatenproduktion repräsentiert.
Angaben zur Finanzierung des Projekts finden Sie im Förderkatalog des Bundes unter https://foerderportal.bund.de/foekat/jsp/StartAction.do. Bitte geben Sie in das Suchfeld eine 28 plus das Förderkennzeichen (FKZ) des BÖLN-Projektes ein, z.B. 2808OE212 für das BÖLN-Projekt mit der FKZ 08OE212.
Summary translation
The described joined research project consists of the following subprojects: FKZ 2819NA061, FKZ 2819NA123, FKZ 2819NA116, FKZ 2819NA115.
HortiPrimed will investigate and establish procedures involving abiotic stress pre-treatments as an alternative plant protection method for sustainable horticultural crop production. Dosed stress pre-treatments can result in faster and stronger defence reactions to reoccurring stress and, by this improve stress tolerance ('priming'). Such priming effects involve desirable cross-reactions leading to broader tolerance against abiotic and biotic environmental stresses and pathogens. In an interdisciplinary collaboration, HortiPrimed will develop procedures for controlled priming stimulation of juvenile plants to provide sustainable protection during the later production phase in the greenhouse. At project location Juelich (FKZ 2819NA061, coordinator) the impact of abiotic stress treatments on the induction of priming in young tomato plants is investigated under the direction of Dr. Anika Wiese-Klinkenberg. The intensity of the stresses is quantified by various phenotyping technologies, also for better establishment of reproducible stress treatments. Subsequently, early effects of the priming on the stress tolerance of young tomato plants will be investigated also on the level of gene expression and plant metabolism to understand the underlying molecular mechanisms. At Hochschule Geisenheim University (HGU), Department of Vegetables Crops (FKZ 2819NA123) the effect of priming on tomato plants under commercial-like production conditions will be investigated by Dr. Simone Röhlen-Schmittgen and her group. For this, procedures and techniques for the application and simulation of abiotic stresses in the greenhouse will be established and used. Plant stress responses will be quantified by phenotyping techniques. Dr. Martin Groth at the Institute for Functional Epigenetics (IFE) at Helmholtz Zentrum München (FKZ 2819NA116) will investigate epigenetic modifications, which are induced by the priming stress and provide a long term “memory” and stress tolerance in the plants. Using molecular techniques, the efficiency and mechanism of priming will be detected and described for its use in plant protection. The group of Dr. Corina Vlot-Schuster at the Institute for Biochemical Plant Pathology (BIOP) of Helmholtz Zentrum München (FKZ 2819NA116) investigates the impact of abiotic priming treatments on the biotic stress tolerance of young tomato plants. Phenotyping technologies will be utilised which allow quantification of tolerances. Further, plant responses to the priming and subsequent biotic stress will be characterised on the level of gene expression. By modelling, Dr. Cory Whitney from the Institute of Crop Science and Resource Conservation (INRES) at the University of Bonn (FKZ 2819NA115) will provide tools to help make forecasts about the possibly pay-off of priming procedures. Holistic models will be developed with consideration of the uncertainties in the processes and conditions of tomato fruit and young plant production. HortiPrimed is accompanied by a board of practitioners who are experts in horticultural production and represent a diversity of sectors of tomato production.
| EPrint Type: | Project description |
|---|---|
| Location: | Koordination des Verbundvorhabens und Projektleitung des Teilprojektes FKZ 19NA061: Dr. Anika Wiese-Klinkenberg, Forschungszentrum Jülich GmbH Projektleitung des Teilprojektes FKZ 19NA115: Dr. Cory Whitney, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn Projektleitung des Teilprojektes FKZ 19NA116: Dr. Martin Groth, Helmholtz Zentrum München Projektleitung des Teilprojektes FKZ 19NA123: Dr. Simone Röhlen-Schmittgen, Hochschule Geisenheim University |
| Keywords: | BÖLN, BOELN, BOEL, BÖL, HortiPrimed, Priming, Tomate, Stress, Pflanzenschutz, FKZ 19NA061, FKZ 19NA123, FKZ 19NA116, FKZ 19NA115 Unterglas / geschützter Anbau, greenhouse cultivation / protected cultivation, biologischer Pflanzenschutz, biological plant protection, Pflanzenbau, crop production, Gartenbau, horticulture, abiotischer Stress, abiotic stress, Nachhaltigkeit, sustainability |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI English horticulture http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3671 English tomato (plant) -> Solanum lycopersicum http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_4475 English plant protection http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_5978 English epigenetics http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_9545aea7 English abiotic stress http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_35768 English biotic stress http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_35769 |
| Subjects: | Crop husbandry > Production systems > Vegetables Crop husbandry > Crop health, quality, protection |
| Research affiliation: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > University of Bonn Germany > University of Bonn > Institute of Crop Science and Resource Conservation - INRES Germany > Other organizations |
| Research funders: | Germany > Federal Organic Farming Scheme - BOELN Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE |
| Related Links: | https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA123, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA115, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA116, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA061, http://www.bundesprogramm.de, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA061, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA123, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA115, https://service.ble.de/ptdb/index2.php?ssk=673b20eafa&site_key=141&stichw=2819NA116 |
| Acronym: | HortiPrimed |
| Project ID: | FKZ 2819NA061, FKZ 2819NA123, FKZ 2819NA116, FKZ 2819NA115 |
| Start Date: | 1 January 2022 |
| End Date: | 31 December 2024 |
| Deposited By: | Wiese-Klinkenberg, Dr. Anika |
| ID Code: | 43031 |
| Deposited On: | 20 Jan 2022 06:02 |
| Last Modified: | 20 Jan 2022 06:02 |
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