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Pflanzenzüchtung (Subject) / Grundlagen / Basiswissen (Lesson)
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- Was haben Zwergwuchsformen mit der Grünen Revolution zu tuen? *der Ertrag von Weizen und Reis während der Grünen Revolution steig dramatisch durch die Verwendung von Zwergformen * Bsp. Weizen : => Beim Weizen wird die Größe durch das Pflanzenhormon Gibberelin gesteuert, was eine Streckung der Zellen im Sproß während des Pflanzenwuchs hervorruft. Mutieren nun Fromen eines sogenannten "RHT-Gens" wirken die sich auf die Wirkung des Wuchshormons Gibberelin aus und der Halm entwickelt sich nur noch zu einer verkürzten Form. Folge : Die Pflanze verbraucht beim Wachsen des Halms weniger Ressourcen, bildet mehr Ertrag aus und ist deutlich wiederstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse.
- Arten von Mutationen *Genmutationen *Chromosomenmutation *Genommutation *Gentransfer
- Basenpaarung Kreuzung : *komplementär * Adenin (A) paart sich mit Thymin (T) *Guanin (G) paart sich mit Cytosin (C)
- Chromosomale Kondensierung *durch fortwährendes Aufwickeln der DNA >aufgewickeltes Chromosom während der Zellteilung >Schlaufen so dicht gepackt, dass nur die Spitzen zu sehen sind
- DNA Replikation >Replikation dient zur Vervielfältigung der DNA * aus einer Doppelhelix werden zwei Tochter-Chromosome
- Herkunft Brotweizen *Weizen entstand durch zwei ursprüngliche Fälle von Amphidiploiden >1. durch nicht reduzierte Gameten >2. durch sterile Intermediäre -Amphidiploid = Polyploid -Gameten = Geschlechtszellen / Keimzellen
- Was bewirkt die Induktion von Colchicin ? *Cholchicin verhindert die Ausbildung von Spindelfasern während der Mitose *Mitose Vorgänge werden nicht unterbrochen => führt zur Polyplodisierung
- Triticale Triticale ist ein Getriede eine Kreuzung aus Weizen als weiblichen Teil und Roggen als männlichen Teil.
- Tritordeum Tritordeum ist ein Getreide, was aus einer Kreuzung von Weizen als weiblicher Teil und Gerste dem männlichen Teil entstanden ist.
- Variegation Verschiedenfarbigkeit : *verschiedenfarbige Blätter verursacht durch Mutationen in cpDNA *Variegation bei Mirabilis jalapa für jeden Ast änderbar (grün oder weiß in dem Fall)
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- Cytoplasmatische Vererbung *wichtig unter anderem bei der Erstellung von Hybridsaatgut *Erzeugung von männlich sterilen Linien zur Produktion des Saatgutes => Das ist die Vererbung auf einer DNA lokalisierten Eigenschaften, welche im Cytoplasma und nicht im Zellkern lokalisiert sind. Also DNA aus Chloroplasten und Mitochondrien. Meist sind dies die mütterlichen Eigenschaften welche vererbt werden.
- Apomixie => Vegetative Vermehrung über Samen => Entwicklung eines Embryos ohne Befruchtung *reduzierte Virusproblematik bei vegetativer Vermehrung *Diskussion für Hybridzüchtung : Genotypen können ohne Änderungen vermehrt werden => Hybride könnten erhalten werden
- Kreuzungsarten 1. Fremdbestäubung : Pollen aus Antheren von Pflanze A auf Stigmata von Pflanze B transferiert. 2. Selbstung : Pollen aus Antheren von Pflanze A auf Stigmata von Pflanze A transferiert.
- Intermediäre und dominant-rezessive Vererbung Intermediär : Bei intermediärer Vererbung bzw. einem intermediären Erbgang kommt es zu einer gemischten Merkmalsausprägung von mindestens zwei unterschiedlichen Allelen.Kreuzt man zwei verschiedenfarbene Blumen, weisen in der F1-G. alle Blumen die Mischform auf. In der F2-G. treten alle drei Phänotypen im Verhältnis 1:2:1 auf. Domainant-Rezessiv : Bei dieser Form der Vererbung setzt sich das dominante Merkmal gegenüber dem rezessiven durch.
- Rekombinante Genotypen *Meiosen generieren Rekombinante mit neuen Kombinationen der Allele *meiotischer Output unterscheidet sich vom meiotischen Input
- Vererbung von Allelen *Vererbung von zweiu Genen lokalisiert auf einem Chromosom *Gene sind sowohl als auch bei F1- Nachkommen präsent => gekoppelte Allele tendieren zur gemeinsamen Vererbung
- Crossing-over II *Crossing-over II zw. Chromatiden, nicht Chromosomen *findet statt im 4-Chromatid-Stadium (Struktur : Tetrade) => Crossing-over zw. zwei Nicht-Schwester-Chromatiden erzeugt Rekombinante
- Multiples Crossing-over *multiple Crossover können mehr als zwei Chromatide einschließen *bei längeren Regionen mehr Crossover und dadurch höhere Rekombinationshäufigkeit *Häufigkeit dient zur Erstellung einer genetischen Karte eines Chromosoms => Doppelte Crossing-over erzeugen Doppel-Rekombinante Chromatide, die elterliche Allelkombination liegt auf den äußeren Loci
- Multiple Allelie *mehrere Allele pro Genlocus *Bsp. Blutgruppen bei Menschen * Allele A, B, 0
- Epistasie *Interaktion nichtalleler Gene *vergleichbar der Dominanz an einem Genlocus allerdings sind hier immer mehrere Genloci betroffen
- Transgression *In der Züchtung wird unter Transgression verstanden, dass die Nachkommen eine große Variabilität aufweisen, die die Variabilität der Eltern übertrifft und bei der die extremen Ausprägungen sich (ggf. als Homozygote) weitervererben können. *diese Extremen erleiden keine Reduzierung in ihrer Ausprägung wie zB bei der Heterosis
- Marker-Merkmal Kartierung *einfaches Merkmal; qualitativ oder monogenisch Bsp. Krankheitsresistenz *komplexes Merkmal; quantitatuv oder polygenisch Bsp. Ertrag, Fruchtgewicht -monogen = es gibt zB monogene Krankheiten die durch einen defekt an einem einzelnem Gen verursacht werden -polygen = ist zum Beispiel eine Krankheit die durch die Veränderung von mehreren Genen verursacht wird
- Kopplung Linkage diesequilibrum (LD) *Linkage equilibrium Genotyp des einen Locus ist unabhängig vom Genotyp des anderen Locus *Linkage disequlibrium Genotypen an den beiden betrachteten Loci sind nicht unabhängig voneinander =>LD beschreibt einfach, dass zwei Allele an unterschiedlichen Genorten seltener oder häufiger gemeinsam auftauchen als es durch puren Zufall der Fall wäre => Begriff ist etwas unscharf, da nicht nur Kopplung zum LD führt und anderseits gekoppelte LOci nicht zwangsläufig ein LD aufweisen -Genlocus, Loci, Locus = physische Position eines Gens im Genom
- Heterosis (-Effekt) *beschreibt die besondere Leistungsfähigkeit von Hybriden => von einem Heterosis-Effekt wird gesprochen, wenn die F1-G. und deren Leistung höher ist als die der Parentalgeneration. Wird besonders sichtbar wenn die Mischlingsnachkommen mit den reinerbigen ingezüchteten Eltern verglichen werden. -Bsp. ist der Hybrideffekt bei Mais
- Inzuchtdepression *das ist die Reduktion der Leistungsfähigkeit von ingezüchteten Populationen. => ist sozusagen die Voraussetzung für den Heterosis-Effekt, da zunächst Merkmale welche besonders erwünscht sind bei Mais als Bsp. homozygot (reinerbig) vererbet werden sollen. Zur Folge hat es, dass diese Linien über mehrere Generationen geschwächt sind. Werden zwei solcher Linien miteinander gekreuzt, kommt es zum Heterosis-Effekt : Die Nachkommen sind deutlich vitaler, wiederstandsfähiger und ertragsreicher als deren Parentalgenerationen (auch gemessen an normalen Sorten).
- Def. Sorte & Landsorte/Landrasse *Def. Sorte : -Legalbegriff vergl. Sortenschutzbegriff -Eine Gruppe von Pflanzen eine Art, die sich untereinander sehr ähnlich sind und die man von anderen Pflanzen der gleichen Art unterscheiden kann *Def. Landsorte/Landrasse : -Züchterisch nicht bearbeitete angebaute Pflanzenbestände ; hohe Anpassung an Standortbedingungen -Landsorten sind angebaute Pflanzenbestände, die sich über Jahrhunderte an die ökologischen Bedingungen der jewiligen Standorte angepasst haben und die keiner starken züchterischen Selektion unterlegen
- Sortenwesen : Züchterprivileg *Kreuzungen sind mit zugelassenen Sorten erlaubt
- Sortenwesen : Landwirtprivileg *Nachbau der Sorten ist erlaubt *Nachbaugebühren können anfallen