Bereits seit Mitte 2011 arbeitet das ‚German Barcode of Life‘ Konsortium aus über 15 Naturkundemuseen, Universitäten und anderen Forschungsinstituten an der Erstellung einer DNA-Barcode Referenzbibliothek für die deutsche Fauna und Flora. Das Netzwerk hat dazu mit Mitteln des BMBF eine Forschungsinfrastruktur erschaffen, welche die Expertise von hauptberuflichen Taxonomen mit dem Engagement von externen Experten vereint, um möglichst viele Tier und Pflanzenarten genetisch zu charakterisieren. Die von den Experten auf Artniveau bestimmten Organismen werden dazu in den beteiligten Instituten (vgl. www.bolgermany.de) den höchsten Standards folgend dokumentiert und archiviert, sowie ein DNA Barcode im Labor erstellt. Alle Daten werden in einer zentralen Datenbank erfasst, welche frei zugänglich sein soll und es ermöglicht unbekannte Proben über den Abgleich mit den Referenzbarcodes einer Art zuzuordnen. Bis zum Ende der ersten Förderphase (Mitte 2011 bis Ende 2015) wurde so bereits ein Drittel (circa 20.000 Arten) der deutschen Tiere und Pflanzen erfasst.
In der nun bewilligten zweiten Förderphase (GBOL II - 2016 bis 2018) wird an die Erkenntnisse und Erfahrungen des ersten GBOL Verbundprojektes angeknüpft. Die Arbeit an einer umfassenden DNA-Barcode Referenzdatenbank der deutschen Fauna und Flora wird fortgeführt, allerdings nun auch mit Fokus auf solchen Organismen, deren Erfassung für die Entwicklung wirtschaftlich relevanter Anwendungen benötigt wird. Die zuverlässige, schnelle, und preiswerte Bestimmung dieser Arten über molekulare Methoden wirkt somit auch der stetigen Abnahme der Zahl an Biologen mit solider Artenkenntnis (Taxonomen) entgegen. Zu den etwa ein Drittel der in GBOL Phase I erfassten Tier- und Pflanzenarten Deutschlands sollen in den nächsten drei Jahren weitere 13,800 Arten hinzugefügt werden, sodass am Ende der Laufzeit etwa die Hälfte der Tiere und Pflanzen in der Datenbank vertreten ist.
Das in GBOL geschaffene Expertensystem wird durch die Einbindung neuer Forschungsinstitute in die vorhandenen Strukturen und Verknüpfung mit dem Netzwerk aus Taxonomen und "citizen scientists" (externe Experten mit Artenkenntnis), um wichtige Gruppen erweitert: Kieselalgen und Pilze. Damit sind nun im GBOL-Verbund neben fast allen Gruppen von eukaryotischen Lebewesen auch eine artenreiche Protistengruppe vertreten und das Projekt bündelt einen Großteil der in Deutschland vorhandenen Biodiversitätsexpertise in einem einzigartigen Projekt. Damit nimmt das Gewicht der deutschen Initiative gleichzeitig auf dem internationalen Parkett zu, wodurch die Bestrebungen nach einem aktiven europäischen DNA Barcoding Netzwerkes noch besser und stärker vorangetrieben werden können.
Alle GBOL II Teilprojekte unterscheiden sich in der zur Verfügung gestellten taxonomischen Expertise und der entsprechenden Bearbeitung bestimmter Organismengruppen, wobei die
Zuständigkeit für geographische Regionen zwischen den einzustellenden Taxonkoordinatoren abgesprochen wird. Der weitere Ausbau der nationalen Referenzbibliothek unter Berücksichtigung der genetischen Variabilität im Raum ermöglicht eine zuverlässige, schnelle, automatisierte und preiswerte Artbestimmungen aus Einzel- und Massenproben. Bereits in naher Zukunft können dadurch in wichtigen Forschungs- und Anwendungsbereichen (Ökologie, Land- und Forstwirtschaft, Umwelt- & Naturschutz, Medizin) neue Methoden und Werkzeuge eingesetzt werden, deren Entwicklung in GBOL II getestet und wichtige SOPs (standard operating procedures) für Anwender erstellt werden.
Besonders angesichts des nach wie vor anhaltenden Artensterbens und globalen Wandels, sowie den dadurch politisch geforderten Strategien zum Erhalt der Biodiversität und dem Dokumentieren und Verbessern des Zustandes der Umwelt, drängt die Entwicklung eines leistungsfähigeren Expertensystems zur schnelleren Artverifizierung. Voraussetzung hierfür ist der in GBOL begonnene Ausbau der Infrastruktur zur Erstellung einer Referenzbibliothek in Verbindung mit überprüfbaren Belegexemplaren.
Für weitere Fragen stehen Ihnen folgende Kontakte zur Verfügung:
ZFMK, Zoologisches Forschungsmuseum A. Koenig- Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere -
Schwerpunkt in GBOL: 1) Koordination des Gesamt-Verbundes, 2) Entwicklung des GBOL Internetportals mit der Anbindung an die Datenbanksysteme der Partner, 3) Erstellung von DNA Barcodes für einen Teil der deutschen Fauna, und 4) Entwicklung von SOPs in einer Anwendungsstudie für die Analyse von Bodenproben und Massenfallen.
GBOL Sprecher: Prof. Dr. Wolfgang Wägele (w.waegele [at] zfmk.de)
GBOL Koordinator: Dr. Matthias Geiger (m.geiger [at] zfmk.de)
BGBM, Freie Universität Berlin - Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem
Schwerpunkt in GBOL: 1) Komplettierung der DNA-Barcode Bibliothek der in Deutschland vorkommenden Samenpflanzen und Verifikation und Artbestimmung von Saatgut und Baumschulware. 2) Erfassung von Diatomeen sowie Massensequenzierung von Umweltproben als zukünftige Technik für die Identifikation von Diatomeen.
Kontakt: Dr. Regine Jahn (r.jahn [at] bgbm.org, Diatomeen) Prof. Dr. Thomas Borsch (t.borsch [at] bgbm.org, Samenpflanzen)
HZI, Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH
Schwerpunkt in GBOL: Pathogene und nekrotische Pilze in Obstbau und Forstwirtschaft
Kontakt: Prof. Dr. Marc Stadler (marc.stadler [at] helmholtz-hzi.de)
INRES, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz - Agrar- und Produktionsökologie
Schwerpunkt in GBOL: Barcoding von Bestäubung in der Landwirtschaft : Daten und Maßnahmen zur Ertragssteigerung und zur Erhaltung der biologischen Vielfalt.
Kontakt: Dr. Andreé Hamm (a.hamm [at] uni-bonn.de)
IEB, Westfälische Wilhelm-Universität Münster, AG Evolution und Biodiversität der Pflanzen
Schwerpunkt in GBOL: Datenfluss und Analyse der generierten Sequenzdaten (Sanger & NGS) aus den Botanik Teilprojekten (www.gbol5.de)
Kontakt: Prof. Dr. Kai Müller (kaimueller [at] uni-muenster.de)
JLU, Justus Liebig Universität Giessen
Schwerpunkt in GBOL: Entwicklung von Standards für die DNA basierte Pollenidentifikation
Kontakt: PD Dr. Birgit Gemeinholzer (birgit.gemeinholzer [at] bot1.bio.unigiessen)
Nees, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen
Schwerpunkt in GBOL: Komplettierung der DNA-Barcode Bibliothek der in Deutschland vorkommenden Samenpflanzen (Spermatophytina) mit einem Schwerpunkt auf Arten, die für die Analyse von Saatgut und Baumschulware von Bedeutung sind.
Kontakt: Prof. Dr. Dietmar Quandt (quandt [at] uni-bonn.de)
RUB, Ruhr-Universität Bochum
Schwerpunkt in GBOL: Pilzliche Pathogene und Nekrosen verursachende Pilze in Obstplantagen.
Kontakt: Prof. Dr. Dominik Begerow (dominik.begerow [at] rub.de)
SMNS, Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart
Schwerpunkt in GBOL: Vervollständigung und Erweiterung der Referenzbibliothek zur Charakterisierung von Eiparasitoiden der Gattung Trichogramma für die biologische Schädlingsbekämpfung.
Kontakt: Dr. Lars Krogmann (lars.krogmann [at] smns-bw.de)
UDE, Universität Duisburg-Essen
Schwerpunkt in GBOL: DNA-Metabarcoding zur Bewertung des Zustands von Fließgewässern im Kontext der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie.
Kontakt: Prof. Dr. Florian Leese (florian.leese [at] uni-due.de)
ZSM, Generaldirektion der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns – Zoologische Staatssammlung München
Schwerpunkt in GBOL: 1) DNA Barcoding von 6000 bisher nicht erfassten deutschen Tierarten, 2) Entwicklung einer NGS-gestützten Monitoring Strategie am Beispiel invasiver Arten im NP Bayerischer Wald, 3) DNA-Referenz-Katalogerstellung für wichtige Organismen in Forensik, Lebensmittelkontrolle und Getränkeherstellung.
Stellv. GBOL Sprecher: Prof. Gerhard Haszprunar (haszi [at] zsm.mwn.de)
Koordination: Dr. Axel Hausmann (Axel.Hausmann [at] zsm.mwn.de)
Text: Dr. Matthias Geiger
