University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Hydrologische und hydraulische Gefahrenanalyse mittels 1D und 2D Simulation am Beispiel des Lingenauer Dorfbachs
No full textMit zunehmendem Risiko von Wetterextremen durch den Klimawandel bleibt die Verbauung von gefährdeten Gebieten eine wichtige Aufgabe, die in Zukunft nicht weniger werden wird. Hier bietet die Simulation von tatsächlichen Ereignissen und Bemessungsereignissen ein wertvolles Werkzeug für die Gefahrenbeurteilung. Vorliegender Masterarbeit diente ein Hochwasserereignis in der Gemeinde Lingenau im Jahr 2021 als Basis. Dabei kam es in der Gemeinde zu erheblichem Sachschaden, woraufhin die Gemeinde Lingenau um die Erstellung eines Verbauungsprojektes erbeten hat. Ein zentrales Problem besteht darin, dass ein Großteil des Gewässernetzes unterirdisch verrohrt ist, wobei diese Rohre teilweise ohne wasserrechtliche Genehmigung von ansässigen Landwirten installiert wurden und teilweise unterdimensioniert sind. Ein weiterer Konflikt entsteht zwischen Landbesitzern, die ihr Land nicht für die Öffnung des Gerinnes zur Verfügung stellen möchten, und den Behörden, die aus naturschutzrechtlicher Perspektive einer reinen Vergrößerung der Rohre nicht zustimmen können. Hier ist es notwendig, einen Ausgleich zu finden. Als Kompromissvorschlag wird aufgrund der in dieser Arbeit durchgeführten Analysen empfohlen, falls möglich das Gerinne zu öffnen, andernfalls die Verrohrungen bis zum Durchqueren des Ortskerns zu vergrößern und in der anschließenden Weidefläche ein Retentionsbecken zu errichten, das im Extremfall geflutet wird, im Niederwasser jedoch trocken bleibt. In gegenständlicher Arbeit wurde zuerst eine Niederschlagsabfluss Simulation mit HEC-HMS durchgeführt. Das Ergebnis dieser Berechnung wurde dann genutzt, um die erforderlichen Dimensionen der verbleibenden Rohre zu berechnen. Anschließend wurden die Ganglinien der Maximalabflüsse in HEC-RAS eingespeist um eine 2D Simulation des untersuchten Ereignisses, sowie des Bemessungsereignisses darzustellen.With the increasing risk of weather extremes due to climate change, the fortification of vulnerable areas remains a crucial task, one that is unlikely to diminish in the future. Assessing the risk in flood-prone areas is of paramount importance, and the simulation of actual and design events provides a valuable tool for risk assessment. This master thesis focuses on a flood event in the community of Lingenau in 2021, resulting in significant property damage. Subsequently, the community of Lingenau requested the development of a protection project. A central issue is that a significant portion of the water network is underground, with pipes partially installed by local farmers without the necessary water permits. Another conflict arises between landowners unwilling to permit the opening of watercourses and authorities who, from a conservation standpoint, cannot approve a simple enlargement of the pipes. As a compromise, on the basis of the analysis of this thesis, it is suggested to open the watercourse if possible; otherwise, the pipes need to be enlarged in the town center and subsequently a retention basin in the adjoining grasslands is suggested, which would be flooded in extreme events but remain dry during low-water periods. To achieve this, the road southwest of the community would be elevated by a few meters to serve as a dam. In this study, the rainfall-runoff simulation model HEC-HMS was applied to derive design peak discharge. The results of this calculation were then employed to determine the required dimensions of the remaining pipes. Subsequently, the peak flow hydrographs were fed into the hydraulic model HEC-RAS to analyse the observed flood event as well as the design event.verfasst von Konstantin Michael WidtmannMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Schwanzbeißen
No full textTrotz des gesetzlichen Verbots werden im Großteil der EU die Schweineschwänze routinemäßig kupiert. Um dies zu ändern, sollen nun mit Hilfe einer Risikoanalyse Schwanzverletzungen reduziert werden. Ziel dieser Masterarbeit war es, auf einem Pilotbetrieb die Effektivität ausgewählter Maßnahmen (zusätzliche Tränke; Bodenfütterung) zu evaluieren. Diese wurden in zwei Versuchsbuchten (V1; V2) umgesetzt und in einem Mastdurchgang mit zwei Kontrollbuchten (K1; K2) mit je 20 kupierten Schweinen (0,8m²/Tier) auf Teilspaltenböden verglichen. Eine Beurteilerin bonitierte die Schwänze, Ohren, die Sauberkeit und das Verhalten der Tiere alle zwei Wochen. Die Sauberkeit der Buchten wurde 64-mal durch die Betriebsleiterin beurteilt. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgte deskriptiv.Schwanzverletzungen traten sehr selten auf (V1, V2 je 0%; K1, K2 je 4,17%), bei den Ohrverletzungen zeigte sich keine Reduktion durch die Maßnahmen (Ohrspitze/Ohrgrund: V1: 31,5/10,5; V2: 3,42/1,67; K1: 18,3/5; K2: 1,67/0,83 % der Tiere). Während die Manipulationen an anderen Schweinen in einer Versuchsbucht reduziert wurden (V2: 26,8; V1: 53,2 K1: 61,5; K2: 57,9 Manipulationen / 10 aktive Tiere / 20 Minuten), konnte die Sauberkeit der Schweine in beiden Versuchsbuchten verbessert werden (V1: 2,8; V2: 1,5; K1: 9,8; K2: 10,3 % der Tiere verschmutzt). Auch die Sauberkeit der Liegeflächen war in den Versuchsbuchten mit je 0,1 Punkten (im Mittel von max. 12) gegeben, während die Liegeflächen der Kontrollbuchten etwas mehr verschmutzt waren (K1:1,6; K2: 2,2 Punkte).Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu bedenken, dass die zusätzliche Tränke in V1 verkotet wurde, was wie der Effekt des Abteils die Auswirkungen der Maßnahmen wahrscheinlich beeinflusste. Die Risikoanalyse eignete sich für den Pilotbetrieb, um die Bodenfütterung als Verbesserungsmaßnahme zu identifizieren. Um diese Ergebnisse aber statistisch abzusichern, sind weitere Studien über mehrere Buchten, Durchgänge und Betriebe erforderlich.Despite the legal ban, pigs' tails are routinely docked in most of the EU. To change this, tail injuries are now to be reduced with the help of a risk analysis. The aim of this master's thesis was to evaluate the effectiveness of selected measures (additional drinking troughs; floor feeding) on a pilot farm. These were implemented in two test pens (V1; V2) and compared with two control pens (K1; K2), each with 20 docked pigs (0.8m²/animal) on partially slatted floors, in one fattening batch. One person assessed the tails, ears, cleanliness and behaviour of the animals every two weeks. The cleanliness of the pens was evaluated 64 times by the farm manager. The results were analysed descriptively.Tail injuries occurred very rarely (V1, V2 0% each; K1, K2 4.17% each), and there was no reduction in ear injuries as a result of the measures (ear tip/ear base: V1: 31.5/10.5; V2: 3.42/1.67; K1: 18.3/5; K2: 1.67/0.83% of animals). While the manipulation of other pigs was reduced in one experimental pen (V2: 26.8; V1: 53.2; K1: 61.5; K2: 57.9 manipulations / 10 active animals / 20 minutes), the cleanliness of the pigs was improved in both experimental pens (V1: 2.8; V2: 1.5; K1: 9.8; K2: 10.3 % of the animals soiled). The cleanliness of the lying areas was also good in the experimental pens with 0.1 points each (average of max. 12), while the lying areas of the control pens were more soiled (K1: 1.6; K2: 2.2 points). When interpreting the results, it should be borne in mind that the additional drinking trough in V1 was contaminated and that the effect of the compartment probably influenced the impact of the measures. The risk analysis was suitable for the pilot farm to identify floor feeding as an improvement measure. However, to statistically validate these results, further studies across multiple pens, batches and farms are required.verfasst von Sandra ZieglerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Hybrid oaks in Hungary : a molecular analysis of Quercus virgiliana Ten. (Fagaceae) and its hybrids based on SSR and EPIC markers
No full textEichen sind essenziell für europäische Wälder und Ökosysteme, da sie die Biodiversität durch die Bereitstellung von Lebensräumen für zahlreiche Arten erhalten. Die Quercus Arten in Zentral- und Südeuropa werden sich im Zuge des sich weiter entwickelnden Klimawandels einigen neuen Herausforderungen stellen müssen. Q. petraea gilt aktuell noch als trockenheitsresistenter, doch diese Einstufung könnte sich mit den Dürren, die in Südeuropa verstärkt erwartet werden, ändern. Im Verlauf ihrer Evolution hat sich die Gattung Quercus auf Hybridisierung als Anpassungsmechanismus gestützt. Möglicherweise lässt sich dieser Mechanismus auch nutzen, um die Eichenpopulation im Süden Europas zukünftig stabil zu halten Aufgrund ihrer hohen Trockenheitstoleranz und Hybridisierungsfähigkeit hebt sich Q. virgiliana Ten. als interessante Untersuchungsart hervor. Diese Studie analysiert molekular 99 Proben von Q. virgiliana-Hybriden und deren Elternarten von 12 Standorten in Ungarn, im Rahmen des BFW-Projekts SSR-GBAS des Instituts für integrative Biodiversitätsforschung. Die Arbeit betrachtet Q. robur, Q. petraea, Q. virgiliana und Quercus dalechampii Ten. sowie drei Hybridkombinationen. Die Proben wurden mithilfe on 80 SSR und 41 EPIC-Markern und einem Chloropastenmarker genotypisiert. Die Daten wurden mit Hauptkomponentenanalysen, STRUCTURE und einem neuen Skript, das schnell Hybride anhand eines molekularen Hybridindex identifiziert, ausgewertet. Q. robur und Q. petraea sensu lato weisen klare Abgrenzungen auf, während Q. virgiliana und die Hybride große genetische Ähnlichkeiten zueinander zeigen. Die Ergebnisse legen nahe, dass Q. virgiliana ein Hybrid sein könnte und liefern einen weiteren Baustein zur Lösung der komplexen Taxonomie der Eichen in mediterranen und balkanischen Regionen, außerdem könnte sich das neu entwickelte Skript zur schnellen Hybriderkennung nach weiterem Testen und Überarbeitung in Zukunft als eine hilfreiche Methode herausstellen.Oaks are crucial for European forests and ecosystems, maintaining biodiversity by granting habitats for a plethora of species. Unfortunately, the central and southern European Quercus spp. will face struggles over the next decades as climate change intensifies. The common Q. petraea (Matt.) Liebl. is currently considered more drought resistant, but this will change especially around the south of Europe, due to the predicted increase in droughts. Throughout its evolution, Quercus spp. has set on hybridization as a tool to achieve adaptation. It might be possible to make this mechanism of use to try and stabilize the oak population in southern Europe in the future. Due to its high degree of drought-tolerance and hybridization abilities, Q. virgiliana Ten. stands out as species to investigate. This study analyses of 99 samples of Q. virgiliana hybrids and their parental taxa from 12 different sites across Hungary as part of the WF-project SSR-GBAS by the Institute of integrative Nature Conservation Research. The dataset includes Q. robur, Q. petraea, Q. virgiliana and Quercus dalechampii Ten. as well as three hybrid combinations. They were genotyped by amplifying and processing 80 SSR markers, 41 EPIC markers and one chloroplast marker. The processing of the data included principal component analyses, STRUCTURE analyses as well as a novel script which aimed to quickly identify hybrids by creating a molecular hybrid index. Q. robur and Q. petraea sensu lato form their own separate clusters, while Q. virgiliana and the hybrid samples completely overlap, which is also supported by STRUCTURE analyses. The findings suggest, that Q. virgiliana might be a hybrid. They also provide an additional piece towards tackling the complex task of solving the taxonomy of oaks from the Mediterranean and Balkan regions. Also, after more testing and fine-tuning, the developed script, could become a new method for quickly identifying hybrids with sequence data.verfasst von Melissa GruberMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Textile Stoffströme: eine Analyse des österreichischen Textilsystems für das Jahr 2021
No full textDie ökologischen und sozialen Herausforderungen im Umgang mit Textilien sind bekannt. In Österreich fehlt jedoch ein systematischer Überblick über die Textilflüsse des Textilsystems. Dieses umfasst die Inputs, die Produktion, die Verwendung inkl. Wiederverwendung sowie das Recycling bis hin zu den Outputs. Die EU hat bereits Maßnahmen entwickelt, welche die Herausforderungen adressieren. Allerdings sind die fragmentierten Informationsbestände unzureichend und es fehlt eine umfassende Bestandsaufnahme für eine zielgerichtete Umsetzung von Maßnahmen. Ziel dieser Arbeit ist es, einen sozial-metabolischen Überblick über das Textilsystem in Österreich für das Jahr 2021 zu schaffen und diesen im Rahmen der Kreislaufwirtschaftsstrategien einzuordnen. Quantitative Daten wurden erhoben, um den Materialfluss für Österreich abzubilden. Dieser wurde anschließend hinsichtlich der Aspekte Verringern, Verlangsamen und Kreislauf schließen untersucht, um zentrale Handlungsoptionen zu identifizieren. Der Materialfluss zeigt, dass Österreich eine hohe Import- und Exportrate fertiger Textilwaren aufweist. Im betrachteten Jahr übersteigen die Bestandsabgänge die -zugänge geringfügig; ein unerwartetes Ergebnis, das sowohl an Inkonsistenzen der Datenquellen als auch den Eigenheiten eines Pandemie-Jahres liegen kann. Ein geringer Anteil an Alttextilien wird wiederverwendet und recycelt, während der Großteil thermisch verwertet und exportiert wird. Aufgrund der unterschiedlichen Schwerpunkte der Strategien sind Daten entlang des gesamten Materialflusses relevant. Das Verringern konzentriert sich auf die Inputseite (Priorität 1), das Verlangsamen auf Prozesse innerhalb des Systems (Priorität 2) und das Kreislauf schließen betrifft Daten ab der Entsorgung (Priorität 3). Die Arbeit liefert einen ersten systematischen Überblick und zeigt, dass die zielgerichtete Umsetzung der Kreislaufstrategie bei Textilien vor allem beim Verringern und Verlangsamen eine verbesserte Datengrundlage erfordert.The environmental and social challenges associated with the use of textiles are well known, but there is a lack of a systematic overview of textile flows in the textile system in Austria, ranging from inputs, production, usage including reuse and recycling to outputs. The EU has already developed measures to address these challenges. However, the fragmented information available is still lacking and the absence of a comprehensive overview makes it difficult to implement measures in a target-oriented manner. The aim of this work is to create a social-metabolic overview of the textile system in Austria for 2021 and to classify it in the context of circular economy strategies. Quantitative data was collected to visualize the material flow for Austria. This was then analyzed with regard to the aspects of reducing, slowing and loop closing in order to identify core options for action. The material flow shows that Austria has a high import and export rate of manufactured textile goods. In the year examined, stock outflows slightly exceeded stock inflows; an unexpected result that may be due to inconsistencies in the data sources as well as the characteristics of a pandemic year. A small share of used textiles is reused and recycled, while the majority is thermally recovered and exported. Due to the different focuses of the strategies, data along the entire material flow is relevant. Reducing concentrates on the input side (priority 1), slowing down on processes within the system (priority 2) and loop closing (priority 3) concerns data from the point of disposal onwards. The work provides an initial systematic overview and shows that the targeted implementation of the circular strategy for textiles requires an improved data foundation, especially for reducing and slowing down.verfasst von Lara Anna HammerlMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Distribution patterns of benthic macroinvertebrates at the near-natural mediterranean river network of the Vjosa catchment in Albania
No full textFließgewässer beherbergen einen überproportionalen Anteil der welweiten Artenvielfalt (Dudgeon et al. 2006). Diese ist durch anthropogene Eingriffe wie Wasserkraftnutzung stark bedroht (Reid et al. 2019). Um die Verteilung von Makrozoobenthos-Gemeinschaften in einem natürlichen mediterranen Einzugsgebiet zu untersuchen, wurde die vorliegende Studie an der Vjosa in Albanien durchführt, welche kürzlich zu einem Nationalpark erklärt wurde. Benthische Makroinvertebraten wurden semiquantitativ an vierzehn Stellen im Flussnetzwerk besammelt und bezüglich ihrer Gemeinschafts-Zusammensetzung analysiert und ausschlaggebende Faktoren für ihre Verteilung entlang eines longitudinalen Gradienten ermittelt. Basierend auf nichtmetrischer multidimensionaler Skalierung und Clusteranalyse wurde gezeigt, dass jeder Fluss des Netzwerks seine eigene Biozönose beherbergt, insbesondere die kleineren Nebenflüsse zeigten autonome Gemeinschaften. Innerhalb der Vjosa selbst wurde eine longitudinale Zonierung der benthischen Makroinvertebraten festgestellt, entscheidende abiotische Parameter blieben jedoch bis auf einen Zusammenhang zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Ähnlichkeit der Gemeinschaften unklar. Im Allgemeinen wurde eine Abnahme der Abundanz und Diversität der Zonöse mit zunehmender Flussordnungszahl der Nebenflüsse beobachtet. Diese Ergebnisse unterstreichen den wichtigen Beitrag von kleinen Zubringern zur Biodiversität des Netzwerks und heben die Stabilität der Habitate als einen wichtigen Faktor in einem dynamischen Einzugsgebiet hervor. Innerhalb der Vjosa nahm die Abundanz mit der Substratgröße zu, während die Diversität über den gesamten Flusslauf relativ konstant blieb. Da viele Taxa nur unter bestimmten Lebensraumbedingungen gefunden wurden und die Vjosa die größte Anzahl exklusiver Taxa innerhalb des Flussnetzes beherbergt, wird geschlussfolgert, dass die Heterogenität dieses Lebensraums einer der Schlüsselfaktoren für seine Artenvielfalt ist.Running freshwater ecosystems contain an overproportioned share of the world’s biodiversity (Dudgeon et al. 2006). This taxa richness is severely threatened through anthropogenic impacts as for example hydropower development (Reid et al. 2019). To analyze the distribution of benthic invertebrate communities of a near-natural mediterranean catchment, the present study was conducted at the at the Vjosa river in Albania, which was recently declared a National Park. Benthic macroinvertebrates were semi-quantitatively collected at fourteen sampling sites within the river network and analyzed regarding community composition and main drivers of their distribution along a longitudinal gradient were investigated.Based on nonmetric multidimensional scaling and cluster analysis each river of the network was found to host its own biocenosis, especially the smaller tributaries depicted distinct communities. Within the Vjosa mainstem a longitudinal zonation of benthic macroinvertebrates could be detected, although decisive abiotic parameters remained partly unclear and only flow velocity could be identified to have a connection with community similarity. The benthic macroinvertebrate communities showed in general a decrease of abundance and diversity (taxa number) with increasing stream order of the tributaries. These findings underline the important contribution of headwaters to the overall network integrity and biodiversity which is consistent with literature (Meyer et al. 2007) and indicate that habitat stability is an important factor in a dynamic catchment. Within the Vjosa mainstem, total abundance increased with mineral substrate size (as described in Jowett 2003), while taxa numbers remained relatively constant over the entire river course. As many taxa were found only under specific habitat conditions and the Vjosa harbors the highest number of exclusive taxa within the river network, habitat heterogeneity was found to be one of the key factors for biodiversity.submitted by Nikolaus TöchterleMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 202
Strategic implications for incumbent energy utilities considering growing energy communities in Austria
No full textDa der Klimawandel und die Notwendigkeit der Dekarbonisierung zu den größten Herausforderungen unserer Zeit zählen, gilt es auch unser Energiesystem entsprechend anzupassen. Erneuerbare Energiequellen und technologischer Fortschritt tragen zur Dezentralisierung des Energiesystems bei und führten in weiterer Folge zur Entstehung eines neuen Konzeptes: Energiegemeinschaften. Obwohl dieses Konzept schon länger existiert, hat es durch die Einführung eines neuen Rechtsrahmens in Österreich im Jahr 2021 eine bedeutende Veränderung erfahren. Den neu eingeführten Konzepten der Europäischen Union, "Erneuerbare Energiegemeinschaften" und "Bürgerenergiegemeinschaften" wird hierbei ein erhebliches Potenzial vorausgesagt. In dieser Arbeit wird untersucht, wie etablierte Energieversorgungsunternehmen (EEUs) auf die abzeichnenden Veränderungen reagieren und welche strategischen Implikationen sich daraus ergeben. Zur Beantwortung dieser Frage wurden relevante Dokumente von zehn EEUs analysiert und durch Experteninterviews mit EEUs, Start-ups und einer öffentlichen Einrichtung ergänzt. Die Ergebnisse wurden kontextualisiert und unter Verwendung von Wirtschaftstheorie der Unternehmens- und Geschäftsstrategie sowie anhand des Konzeptes der Mehr-Ebenen-Perspektive weiter analysiert. Die vorliegende Masterarbeit verbildlicht aktuelle Herausforderungen für österreichische EEUs auf dem Energiemarkt. Dabei werden die Strategien dieser Akteure auf Unternehmens- und Geschäftsebene bewertet. Ebenfalls werden Chancen und Risiken, Business Cases und Positionierung diskutiert. Zudem soll diese Arbeit politischen Entscheidungsträgern als Leitfaden dienen, wie sich die aktuellen gesetzgeberischen Maßnahmen im Energiesektor entwickelt haben. Auch der Energiewirtschaft und interessierten Lesern soll hiermit einen Mehrwert geboten werden.As climate change and the need to decarbonise are among the prevailing challenges of our time, the energy system must adapt accordingly. Renewable energy sources and advancements in technology are contributing to the decentralisation of the energy system, leading to the emergence of a new concept: energy communities. Although this concept has been present for a considerable time, significant change took place in 2021 with the introduction of a new legislative framework in Austria. The newly introduced concepts of the European Union, “renewable energy communities” and “citizen energy communities”, are predicted to hold significant potential. This paper takes a closer look at how incumbent energy utilities (IEUs) are responding to these emerging changes and what the strategic implications are. To explore this issue, relevant documents from ten established IEUs were analysed and supplemented by expert interviews with IEUs, start-ups and a public entity. These results were contextualised and further analysed using economic theory on corporate and business strategy and multi-level perspective concepts. This master thesis depicts ongoing dynamics of the energy market challenging Austrian IEUs’ strategic approach. The strategy of these players is assessed at a corporate and business level, discussing opportunities and risks, business cases and positioning. This thesis aims not only to provide value to the energy industry and interested readers but should serve as a guide to policymakers on how current legislative measures have unfolded in the energy sector.submitted by Christoph SchraglMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 202
O-glycan engineering of Nicotiana benthamiana for structure-function characterization of human IgA1
No full textDie Nachfrage nach therapeutischen monoklonalen Antikörpern steigt stetig, und spitzte sich durch die COVID-19-Pandemie weiter zu. Pflanzen gelten als vielversprechende Alternative zu deren konventionellen Produktion in tierischen Zellen, da sie komplexe posttranslationale Modifikationen wie Glykosylierung ermöglichen. Obwohl diese für die Stabilität und Funktionalität von Glykoproteinen essenziell sind, ist wenig zu O-Glykanen bekannt. Ein Produktionssystem für Proteine mit definierten O-Glykan-Strukturen wäre wünschenswert, wird jedoch durch die Pflanzen endogene O-Glykosylierung behindert, die sich von der tierischer Zellen unterscheidet. Diese Dissertation möchte durch Genom-Editierung von Enzymen in N. benthamiana eine solche Plattform schaffen und deren Einfluss auf die Funktion von humanem IgA1 analysieren. Zunächst haben wir Vektoren für die CRISPR/Cas9 multiplexe Genom-Editierung um ein fluoreszierendes Protein erweitert und so den Selektionsprozess von Mutanten in der Zellkultur verbessert. Diese wurden zur Editierung einer Unterfamilie von Enzymen, den Prolyl-4-Hydroxylasen (P4H), verwendet, welche die O-Glykosylierung in Pflanzen initiieren. Da sich der Einfluss auf den Glykosylierungsstatus der Pflanzen als Minimal erwies, etablierten wir eine weitere, gen-modifizierte, Linie, in welcher die P4H10 Enzyme ausgeschaltet wurden. Diese neue Linie exprimierte humanes IgA1 transient und fast frei von Pflanzen O-Glykanen und wurde gemeinsam mit tierischen Zellen zur Produktion von IgA1 Antikörpern mit variierender O-Glykosylierung verwendet. Abschließend konnten wir einen Einfluss dieser Strukturen auf die proteolytische Stabilität und die Antigenbindungsaffinität des Antikörpers feststellen. Diese Arbeit bietet eine Plattform für die Expression von Glykoproteinen mit definierten O-Glykanen in Pflanzen und unterstreicht die Bedeutung der O-Glykosylierung von humanem IgA1. Dies ebnet den Weg für zukünftige Struktur-Funktions-Studien weiterer Glykoproteine.The global demand for monoclonal antibodies for disease management is increasing and has significantly increase due to the COVID-19 pandemic. Plant molecular pharming offers a promising alternative to conventional, mammalian cell-based production, providing advantages such as the potential to perform complex post-translational modifications, including glycosylation. While these modifications are essential for the stability and functionality of glycoproteins, little research is available on O-glycans. A plant host offering the expression of specific glycan residues is highly desirable, however, this is hindered by plant endogenous O-glycosylation, differing strongly from the mucin-type O-glycans found on mammalian cell-produced proteins. This work aims to provide such an expression platform by glycoengineering of N. benthamiana and to assess its implications on the function of human IgA1, a highly glycosylated antibody. We first improved the tool kit for CRISPR/Cas9 mediated multiplex genome editing and targeted a subfamily of enzymes initiating O-glycosylation in plants, prolyl-4-hydroxylases (P4H). While this yielded an improved vector system, simplifying the selection process via a fluorescent marker protein, the impact on the plants’ glycosylation status was minimal. Next, we extended our editing approach and established an N. benthamiana P4H10 mutant line, which transiently expressed human IgA1 nearly devoid of plant-endogenous O-glycans. We generated antibody variants with defined O-glycans produced both in plants and mammalian cells and confirmed the influence of those residues on proteolytic stability and antigen-binding capacity. In conclusion, this thesis presents a plant production platform for the expression of glycoproteins with tailored O-glycans. This paves the way for controlled and systematic structure-function studies of human IgA1 and further proteins in the future.submitted by Pia Isabella UetzDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Intraspecific trait variation and phenotypic plasticity in alpine plants
No full textDie Untersuchung funktioneller Merkmale ist zentral für das Verständnis der Anpassungen von Arten. Oft wird die Variabilität von Merkmalen innerhalb von Arten ignoriert, obwohl die Plastizität in bestimmten Habitaten vorteilhaft sein kann. Diese Studie untersucht die Merkmalsvariabilität innerhalb und zwischen alpinen Pflanzenarten entlang eines 1000-Meter-Höhengradienten am Schrankogel in Tirol. Die intraspezifische Variabilität (ITV) wurde als Variationskoeffizient (CV) und „relative distance plasticity index“ (RDPI) für zehn Arten berechnet. Morphologische Merkmale wie Blattfläche (LA), Wuchshöhe (Hveg) und Blütenstandshöhe (Hinfl) zeigten die größte interspezifische Variabilität (BTV). ITV war hoch für Hveg, LA und Blattdicke (LT), moderat für spezifische Blattfläche (SLA) und Trockenmasse-Gehalt (LDMC). Arten aus höheren Lagen wiesen größere Variationen im Blattkohlenstoffgehalt (C) und Blattstickstoffgehalt (N) auf, während andere Merkmale unabhängig von der Höhenlage variierten. Die Robustheitsannahme, dass mittlere Merkmalswerte zur Artcharakterisierung ausreichen, wurde überprüft. Dabei zeigte sich, dass BTV bei 9 von 12 Merkmalen über 75 % der gesamten Variabilität ausmachte. Regressionsanalysen ergaben signifikante Korrelationen zwischen Höhenpräferenz und Merkmalsvariabilität, besonders bei LA, Hveg, Hinfl und δ13C. Osmotische Konzentration (Osm) und Stickstoffgehalt variierten signifikant bei allen Arten, was die Relevanz der ITV in ökologischen Studien betont. Insgesamt dominiert zwar die BTV die Merkmalsvariabilität, aber die ITV, insbesondere bei N und Osm, ist ebenfalls erheblich. Die Studie verdeutlicht das komplexe Zusammenspiel von Merkmalsvariabilität und Umweltgradienten, betont die Rolle der Höhenlage bei der Merkmalsvariation und trägt zum Verständnis der Pflanzenanpassung in alpinen Umgebungen bei.The study of functional traits has become central to understand species’ adaptations. However, trait variation within species is often ignored, and it has been suggested that trait plasticity can be an advantage in specific habitats. This study examines the variability of traits within and among alpine plant species along a 1000-meter elevational gradient on Mount Schrankogel in Tyrol. Intraspecific variability (ITV) was calculated as the coefficient of variation (CV) and relative distance plasticity index (RDPI) for ten species. The greatest between-species trait variation (BTV) was found in morphological traits like leaf area (LA), vegetative height (Hveg), and inflorescence height (Hinfl). ITV, measured as CV or RDPI, was high for Hveg, LA, and leaf thickness (LT) but moderate for specific leaf area (SLA) and leaf dry matter content (LDMC). Species from higher elevation showed a greater variation in leaf C and N content, but for other traits trait variation was not related to elevational preference. Testing the robustness assumption, which posits that mean trait values suffice to characterize species due to low ITV, we found that BTV accounted for > 75% of overall trait variation in 9 out of 12 traits. Additional regression analyses demonstrated a significant correlation between elevational preference and trait variability both, within and among species, particularly for LA, Hveg, Hinfl, and δ13C. However, osmotic concentration (Osm) and N only showed significant variation across all ten species, highlighting the importance of considering ITV in ecological studies. In conclusion, while BTV dominates trait variability, the influence of ITV, especially for N and Osm, is significant. This study highlights the complex interplay between trait variability and environmental gradients, emphasizing the role of elevation in trait variation and contributing to understanding plant adaptation in alpine environments.submitted by Nicolas TürkMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Zwanzig Jahre Schutzwaldbewirtschaftung Gaisberg - Chronik der Maßnahmen, Schutzwirksamkeit des Waldes und Entwicklung der Schutzwirkung
No full textDie Schutzwälder des Salzburger Gaisbergs befanden sich in den 1980er Jahren in einem mangelhaften Zustand. Um eine Bannlegung zu verhindern, gründeten etwa 80 Waldeigentümer einen Verein für die Waldpflege am Gaisberg. Ein neues lokales Förderungssystem zur Schutzwaldpflege entstand. Von 1990 bis 2013 wurden rund 900 Pflegemaßnahmen auf etwa 660 Hektar durchgeführt. Um den aktuellen Waldzustand am Gaisberg zu untersuchen, wurden drei Teilflächen (Kühberg, Bahn und Untere Lage) ausgewählt und in Bestände entsprechend ihrer Entwicklungsphasen unterteilt sowie im Rahmen einer Stichprobeninventur taxiert. Die Schutzwirksamkeit des Waldes wurde nach dem NaiS-Konzept von Frehner et al. (2005) analysiert. Dabei wurden auf der Teilfläche Kühberg für die Naturgefahr Steinschlag auf 36 % der Fläche ausreichende bis ideale Schutzwirksamkeit und bei der Naturgefahr Erosion und Rutschung auf 100 % der Fläche ausreichende bis ideale Schutzwirksamkeit festgestellt. Auf der Teilfläche Bahn konnte man für die Naturgefahr Erosion und Rutschung eine ideale Schutzwirksamkeit des Waldes auf 96 % der Fläche feststellen. In der Unteren Lage, die vor Gerinneprozessen schützt, wiesen 56 % der Fläche eine ideale Schutzwirkung auf. Zusätzlich wurde die Entwicklung des Waldes in den letzten 20 Jahren durch die Rekonstruktion der Durchmesserverteilung in drei Beispielbeständen dargestellt. Hierbei zeigte sich in zwei Beständen eine positive und in einem Bestand eine negative Entwicklung der Schutzwirksamkeit vor Steinschlag. Es wurde auch eine qualitative Entwicklungsprognose für die Bestände in den drei Teilflächen erstellt, mit besonderem Fokus auf die Herausforderungen durch den Klimawandel. Besonders bei Beständen mit hohem Fichtenanteil ist die Schutzwirksamkeit aufgrund der Anfälligkeit für Borkenkäferschäden mit Risken behaftet. Insbesondere die aktuellen Baumholzstadien bedürfen einer zielgerichteten Verjüngungseinleitung, um die Schutzwirksamkeit auch in Zukunft zu gewährleisten.In the 1980s, the protective forests of Salzburg's Gaisberg were in poor condition. To prevent a re-imposition of a ban, the forest owners established an association for protective forest management at the Gaisberg. This led to the creation of a new local support and subsidy system for protective forest care. During the project period from 1990 to 2013, approximately 900 management measures were implemented over an area of roughly 660 hectares. To further examine the current forest protective effect at Gaisberg, three subsections (“Kühberg”, “Bahn”, and “Untere Lage”) were selected, divided into stands according to their development phases, and assessed through a sampling inventory. The protective effectiveness of the forest was analyzed using the NaiS concept. In the Kühberg subsection, adequate to ideal protective effectiveness was found on 36% of the area for the natural hazard of rockfall, and on 100% of the area for erosion and landslides. In the Bahn subsection, ideal protective effectiveness against erosion and landslides was found on 96% of the area. For the “Untere Lage” subsection, which is meant to protect against channel processes, 56 % of the area showed ideal protective effectiveness. Furthermore, an attempt was made to depict the development of the forest over the last 20 years by backdating the diameter distribution at three selected example stands. This revealed a positive development in protective effectiveness against rockfall in two stands and a negative development in one stand. Additionally, a qualitative development forecast was made for the stands in the three subsections. Special attention was paid to climate change. Particularly in stands with a high proportion of spruce, the protective effect is at risk due to susceptibility to bark beetle damage. Particularly the mature stands rely on targeted measures to establish regeneration in order to ensure the protective services of the forests also in the future.verfasst von Niklas PilzMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Dynamic agroforestry transitions and the role of training in smallholder farming systems in Bolivia - a relational perspective
No full textDynamische Agroforstwirtschaft wird zunehmend als Antwort auf komplexe Herausforderungen in sozial-ökologischen Systemen anerkannt. Um den Übergang zur dynamischen Agroforstwirtschaft zu unterstützen, werden Trainings als wichtig erachtet, doch ihre Wirkung bleibt wenig verstanden. In der Region Alto Beni, Bolivien, wird die dynamische Agroforstwirtschaft seit fast zwei Jahrzehnten durch einjährige Trainings gefördert. In einer qualitativen Fallstudie habe ich das Potenzial des Trainings zur Unterstützung der Implementierung dynamischer Agroforstwirtschaft untersucht. Basiernd auf relationalen Ontologien und Sozial-ökologischer Systemforschung konzeptualisiere ich das sozial-ökologische System als relationales Netz und bewertete die Auswirkungen des Trainings auf die Beziehungen ehemaliger Teilnehmer*innen. Anschließend analysierte ich fördernde und hindernde Prozesse beim Übergang zur dynamischen Agroforstwirtschaft sowie Lösungsansätze für identifizierte Herausforderungen. Die Daten wurden in Interviews, narrativen Spaziergängen, einer Kartierungsübung und einem Workshop mit 21 Bäuer*innen und Techniker*innen erhoben. Das Training förderte die Entstehung von vier wesentlichen relationalen Mustern: I) sozial-ökologische Fürsorgepraktiken, II) veränderte Beziehung zu sich selbst, III) erhöhte Resilienz durch neue Praktiken und Beziehungen und IV) kontinuierliches relationales Lernen. Der Übergang zur dynamischen Agroforstwirtschaft wurde durch einen Wandel im Denken, unterstützende soziale Netzwerke und positive Erfahrungen mit dem Anbausystem gefördert. Wirtschaftliche Probleme, fehlende Infrastruktur, Schwierigkeiten im Management und fehlende staatliche Unterstützung erwiesen sich als hinderlich. Die Befragten nannten lokale, kollektive Organisation, kontinuierliche Unterstützung und Austausch sowie ein aktiver Einsatz für förderliche lokale Politiken als wichtige Maßnahmen, um Herausforderungen zu begegnen. Ich argumentiere, dass Trainings den horizontalen Wissensaustausch und kontinuierliche Interaktion aktiv fördern sollten, über den technischen Wissenstransfer hinausgehen und an die Bedürfnisse und Realitäten der Zielgruppen angepasst werden sollten.Dynamic agroforestry is recognized as a response to complex challenges in social-ecological systems for its potential to restore ecosystems while increasing resilience of production systems and livelihoods. Trainings are considered important in supporting dynamic agroforestry transitions but their effect remains a question for research and practice. In the Alto Beni region, Bolivia, dynamic agroforestry has been promoted for almost two decades in one-year trainings. Using a qualitative case study approach, I explored the training’s potential in supporting transitions to dynamic agroforestry. Drawing on relational ontologies and social-ecological systems research, I conceptualize social-ecological system as a relational web and assessed the training’s effect on former participants' relations to humans and non-humans. I then explored enabling and impeding processes in dynamic agroforestry transitions and possible responses to identified challenges. Data was obtained through interviews, narrative walks, a mapping exercise, and a workshop with 21 farmers and technicians. The training contributed to the emergence of four key relational patterns: I) care and socioecological stewardship practices, II) changed relation to oneself, III) increased resilience through new ways of doing and relating, and IV) ongoing relational learning. The dynamic agroforestry transition was enabled by a change in mindset, supportive social relations, and positive experiences with dynamic agroforestry. However, economic constraints, lacking infrastructure, difficulties in plot management and insufficient governmental support were impeding. Respondents proposed local and collective organization, continuous support and exchange, and advocating for supportive local policies to address these challenges. I argue that trainings need to actively foster horizontal knowledge exchange and sustained interaction. They should go beyond mere technical knowledge transfer, and be adapted to the needs and realities of the target groups.submitted by Julia MännleMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun