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Management genetischer Ressourcen (Subject) / fragenkatalog (Lesson)

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• Was sind genetische Ressourcen? Genetische Ressourcen sind die Gesamtheit aller Genotypen einer Kulturart, die zur Züchtung dieser Art zur Verfügung stehen und somit für Pflanzenzüchtung und landwirtschaftlichen Anbau nutzbar sind. Es sind dies:• alle aktuellen Sorten einer Art (z.B. nationale Sortenliste)• alte Sorten der Art (nicht mehr im Anbau, in Genbanken)• Landsorten (von einzelnen Landwirten erhalten)• Wild- und Unkrautarten (nahe Verwandte der Kulturart)• alles weitere „genetische Material“ in Entwicklung(Zuchtlinien, spaltende Populationen, Mutanten u.ä.)
• Erläutern Sie die Einteilung in primären, sekundären, tertiären Genpool der Kulturpflanzen! Primärer Genpool:die Kulturart selbst und leicht damit kreuzbare Arten. Umfaßt angepaßtes Material (Züchtung), exotisches Material und Wildformen Sekundärer Genpool:Arten, aus denen Gene schwieriger übertragbar sind (z.B. geringe Fertilität, wenig Samenansatz nach Kreuzung) Tertiärer Genpool:Verwandte Arten, aus denen Gene nur mit Spezialverfahren (z.B. embryo rescue) durch Kreuzungen in eine Zielart übertragbar sind.
• Was bedeutet Biodiversität, wieso ist sie wichtig? Biodiversität ist die Vielfalt innerhalb einer Art, zwischen den Arten und innerhalb eines Ökosystems. Agro-Biodiversität:Biodiversität im Bereich der Landwirtschaft bedeutet Artenvielfalt,Sortenvielfalt, verringertes Produktionsrisiko, größere Produktvielfalt usw. Biokulturelle Diversität:Regionale genetische Diversität ist eng verknüpft mit best. Anbauweisen,best. Nahrungsmitteln, Ernährungsweisen, Sprache, Bräuchen, Kultur usw. Biodiversität ist wichtig, weil eine geringe Biodiversität folgende Folgen haben kann:  Genetische Verarmung(Verminderung der genetischen Diversität im Anbau)Genetische Verwundbarkeit(erhöhtes Risiko für das großflächige Auftreten von Krankheiten)
• Nennen Sie Beispiele für Gefahren einer verringerten Biodiversität Durch die Erfolge der Pflanzenzüchtung werden ständig ältere Sorten aus dem Anbau verdrängt, darin enthaltene einzigartige Gene (Allele) können dabei verloren gehen.  mögliche Folgen:  Genetische Verarmung(Verminderung der genetischen Diversität im Anbau) Beispiel: Weizen Genetische Verwundbarkeit(erhöhtes Risiko für das großflächige Auftreten von Krankheiten) Beispiel: Mais, Ölkürbis
• 5. Erläutern Sie das Problem der Biodiversität bei Apfelsorten • wenige Sorten sind auf dem Markt erhältlich• Kreuzungs-Eltern sind oft Cox Orange (Geschmack) od. Idared, GoldenDelicious (Ertrag)• Sorten sind mit einander eng verwandt• Alte Sorten in Genbanken (z.B. ca. 700 Sorten in Österreich)• Alte Sorten werden teilweise wieder regional vermarktet.
• Was sind Genbanken? Genbanken sind Nationale oder internationale Institutionen zur Sammlung, Erhaltung undNutzbarmachung pflanzengenetischer Ressourcen Beispiele Österreich: AGES, BOKU, Arche Noah
• Von wem/wo in Österreich werden genetische Ressourcen erhalten? AGES (Wien, Linz), LA Rinn (Innsbruck), LVAWies, HBLA Klosterneuburg, HBLA Schönbrunn, ArcheNoah Schiltern, BOKU Insgesamt ca. 5000 Saatgutmuster in Österreich
• Ziele und Methoden der Pflanzenzüchtung Ziel der Pflanzenzüchtung:  Aus genetischen Ressourcen (=Ausgangsmaterial) Entwicklung neuer Sorten (Genotypen) vonKulturpflanzen, die gegenüber den bestehenden Sorten Verbesserungen in einzelnen Merkmalen aufweisen Methoden/Techniken: Zuchtmethoden und Techniken wie z.B. Selektion,Kreuzung, Mutationsinduktion, Inzucht,Chromosomenverdoppelung (Polyploidiezüchtung),biotechnologische Methoden wie z.B. Gewebekulturtechniken, in vitro-Selektion, Gentechnik(Genübertragung), Doppelhaploide, markergestützteSelektion usw
• Einteilung der Pflanzenzüchtung (Züchtungskategorien / Sortentypen) Klonzüchtung (Kreuzung, danach ausschließlich vegetative Vermehrung)Linienzüchtung (Kreuzung zur Erzeugung von genetischer Variabilität; in jeder folgenden Generation Selbstbestäubung und Vermehrung über Samen)Populationszüchtung (Selektion in heterogenem Material, dabei laufend Fremdbestäubung)Hybridzüchtung (Inzuchtlinienherstellung durch erzwungene Selbstung, danach Kombination von Inzuchtlinien --> Heterosis-Effekt) Sortentypen KlonsortenLiniensortenPopulationssortenHybridsorten
• Was bedeutet genetische Erosion? Genetische Erosion Verlust von genetischem MaterialEs werden ständig ältere Sorten aus dem Anbau durchneuere verdrängt, darin enthaltene einzigartige Gene(Allele) können dadurch verloren gehen. Zwei mögliche Folgen:Genetische Verarmung (Verminderung der genetischenDiversität im Anbau)Genetische Verwundbarkeit (erhöhtes Risiko für dasgroßflächige Auftreten von Krankheiten)
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• Was ist genetische Verwundbarkeit (Beispiele)? Genetische Verwundbarkeit ist die Anfälligkeit für Krankheiten und Parasiten und das Risiko einer großflächigen Verbreitung, da durch die Zucht die Diversität verloren geht und alle Zuchtpflanzen gleichermaßen anfällig für eine Krankheut sind.  Beispiel Mais: Hohe Anfälligkeit gegen eine Blattkrankheit, Southern Corn LeafBlight Beispiel Ölkürbis: Eine durch Blattläuse übertragene Virus-Krankheit (ZucchiniGelbmosaikvirus (ZYMV)) befällt alle Sorten gleichermaßenund hat vor einigen Jahren teils schwere Schäden(Ertragsausfälle) verursacht, weil durch die enge genetischeBasis keine Resistenzgene vorhanden sind.
• Einteilung der Kulturpflanzen nach Blütenbiologie oder Vermehrungsweise zwitterblütig: Die meisten Arten sind zwitterblütig,männliche und weibliche Organe sind in einer Blütevorhanden. Zwitterblütige sind schwer zu kreuzen, erfordernmeist Kastration.Beispiele: Getreide, Kohlgemüse, Leguminosen, die meistenZierpflanzenarten ... Protandrie: Pollen vor den Narben der eigenen Blütegeschlechtsreif (Korbblütler, Küchenzwiebel, Karotte, Sellerie).Protogynie: Narben vor den Pollen der eigenen Blütegeschlechtsreif (z.B. Raps, Kohlgemüse).Kleistogamie: Bestäubung erfolgt bereits in der Knospe(vor dem Aufblühen), was Selbstbestäubung fördert (z.B.bei Erbsen, Sojabohnen usw.). monözisch (einhäusig): Männliche und weibliche Organeauf der selben Pflanze, aber in verschiedenen Blühorganen.Dadurch leichte Kreuzbarkeit, keine Kastration erforderlich.Beispiele: Begonie, Kürbisse, Mais, Gurkendiözisch (zweihäusig): Männliche und weibliche Organeauf verschiedenen Pflanzen, d.h. Pflanzen sind entwedermännlich oder weiblich. Dadurch ist eine Selbstungausgeschlossen.Beispiele: Dattelpalme (Assyrer !), Hanf, Spinat, Spargel, Kiwi
• Was ist Klonzüchtung? (Besonderheiten, Beispiele) Nach der Kreuzung entstehen Sämlinge, danach erfolgt ausschließlich vegetative Vermehrung. Vorteile der KLONZÜCHTUNG jeder Sämling / jeder Genotyp kann potentiell zu einer Sorte werdenVermehrung verändert den Genotyp nicht mehr (keineHomozygotisierung durch Selbstung oder Veränderungdurch Fremdbestäubung) Probleme der KLONZÜCHTUNGVermehrungsrate oft niedrig im Vergleich zurSamenvermehrungVegetative Vermehrung fördert die Übertragung vonKrankheiten, v.a. Virosen Erhaltung von Sorten in Genbanken schwierig: Knollen sindnicht lange lagerfähig (Wassergehalt etc.), daher spezielle Techniken nötig Einsatz der KLONZÜCHTUNG Knoblauch, Kartoffel, Süßkartoffel, Cassava,Banane, Apfel, Weinrebe, Erdbeere, Hopfen ...Dianthus, Rosa, Chrysanthemum, Aster,Ficus, Fuchsia, Gladiolus, Hedera, Iris, Lilium,Narcissus, Pelargonium, Begonia, Saintpaulia,Orchideen, Syringa, versch. Zwiebeln wieTulipa usw
• Was ist Linienzucht? Kreuzung zur Erzeugung von genetischer Variabilität; in jeder folgenden Generation Selbstbestäubung und Vermehrung über Samen. Endprodukt: Liniensorten Anwendung bei Selbstbefruchtern (z.B. Weizen, Gerste, Hafer, Reis, Erbse, Sojabohne, Öllein u.a.) Selektion in spaltenden Generationen Heterozygotie nimmt mit jeder Selbstungsgeneration ab, homozygote Pflanzen spalten nicht weiter auf, werden konstant. Fertige Sorten sind reine Linien. Vermehrung und Erhaltung von Sorten in Genbanken vergleichsweise leicht möglich!
• Was ist Populationszüchtung? Heterogene Ausgangspopulation fortgesetzte Selektion, Fremdbestäubung, überlagertes Saatgut Endprodukt: Populationssorten Anwendung bei Fremdbefruchtern (z.B. Roggen, Ackerbohne, Saflor, Mohn, Luzerne, Rotklee, versch. Gräser u.a. Arten) Selektion in heterogenem Material, dabei laufend Fremdbestäubung Heterozygotie und Heterogenität laufend erhalten Fertige Sorten sind Populationen (± homogen) Vermehrung und Erhaltung von Sorten in Genbanken schwierig, da laufend Fremdbefruchtung. Isolation notwendig.
• Was ist Hybridzüchtung? (Besonderheiten, Beispiele) Anwendung v.a. bei Fremdbefruchtern (z.B. Mais, Roggen, Zuckerrübe, Sonnenblume, Raps, versch. Gemüsearten) Inzuchtlinien-Herstellung durch erzwungene Selbstung Kombination von Inzuchtlinien, um Heterosis (Hybridwüchsigkeit) zu nutzen Fertige Sorten sind Hybridsorten Direkte Vermehrung und Erhaltung von Hybridsorten nicht möglich, Erhaltung nur über Inzuchtlinien.
• Erläutern Sie die Begriffe „Art“ und „Sorte“ bei landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. Arten (= Kulturarten, Species):z.B. Apfel, Kartoffel, Weizen, Gerste, Hafer, Birne,Tomate, Wein, Erbse, Salat …[ Arten sind biologische Einheiten. Zumeist nicht mit einander kreuzbar. ]Sorten (Formen innerhalb einer Art):z.B. Apfelsorten: Kronprinz Rudolf, Gala, Braeburn,Golden Delicious, Granny Smith, Pink Lady …[ Sorten sind Gruppen von in sich ähnlichen Individuen innerhalbeiner Art, die von anderen solchen Gruppen unterscheidbar sind.Unterschiedliche Sorten sind mit einander kreuzbar. ]
• Was sind einfache, was quantitative Merkmale von Kulturpflanzen? Einfache (qualitative) Merkmale:z.B. begrannt-unbegrannt, pigmentiert-unpigmentiert, behaartnicht behaart, anfällig-resistent. Alternative Merkmalsvariabilität!Einfache Merkmale werden jeweils von einem Genort bestimmt(=monogene Vererbung) und als Mendelnde Merkmalebezeichnet (z.B. 3:1-Aufspaltung der Phänotypen, klassischeGenetik). Quantitative Merkmale:z.B. Ertrag, Tausendkorngewicht, Ölgehalt, Wuchshöhe, Reifezeit.Quantitative Merkmale werden gleichzeitig durch viele Genortebestimmt (=polygene Vererbung). Der Effekt einzelner Gene istdabei sehr klein und phänotypisch "unsichtbar" (Quantitative Genetik).Mit genetischen Markern kann ein quantitatives Merkmal in die Effekteeinzelner Gene "zerlegt" werden ("QTL-Analyse").Die meisten landwirtschaftlich bedeutenden Merkmale sindquantitative Merkmale.
• Entstehung des Weizens (Arten, Verbreitungsgebiete). Der Weizen entstand im so genannten "fruchtbaren Halbmond" (Naher Osten) durch die Kreuzung von Einkorn (A-Genom (2n=14 Chromosomen) mit Aegilops speltoides (B-Genom, ebenfalls 14 Chr.), woraus Emmer (Genome A, B; 2n=28 Chr.) entstand, welcher wiederum mit Triticum tauschii (D-Genom, 14 Chr.) gekreuzt wurde. Daraus entstand Brotweizen (Genome A, B, D, 42 Chr.)
• Entstehung und genetische Ressourcen des Rapses Raps ist im Mittelmeergebiet aus einer Kreuzung von Kohl (Brassica Oleracea 2n=18, CC) undRübsen (Brassica Rapa 2n=20, AA) hervorgegangen, dadurch keine eigentlichenWildformen vorhanden. Durch die Kreuzung entstand Brassica Napus (2n= 38, AACC). Die Kreuzungen der zwei Arten Kohl und Rübse, wird Resynthese genannt und bilden die genetischen Ressourcen des Rapses.
• Entstehung genetischer Ressourcen und Züchtung der Zuckerrübe. Beta-Rüben entstammen der europäischen Mittelmeerbzw. Nordseeküste, Beta vulgaris ssp. maritima ist Stammform für Zuckerrübe, Futterrübe, Rote Rübe und Mangold. “Jüngste” wichtige Kulturpflanze, kurze Kulturgeschichte, wenig genetische Ressourcen. Genetik: Diploide oder triploide (diploid x tetraploid) Hybridsorten entstehen aus Kreuzung von Inzuchtlinien. Mutter-Linie muß männlich steril sein (cms), über “maintainer” erhalten werden können und genetisch monogerm blühen. Hybridzüchtung durch Selektion auf Kombinationseignung von ILinien. Tetraploide durch Colchizinierung hergestellt. Qualitätszüchtung: Zuckergehalt, Zuckerertrag Resistenzzüchtung: Rizomania, Nematoden, Cercospora Agronomische Merkmale: Ertrag, Schoßfestigkeit, Rübenform für Erntbarkeit etc
• Zusammenhänge zwischen Einkorn, Emmer und Brotweizen. Der Weizen entstand im so genannten "fruchtbaren Halbmond" (Naher Osten) durch die Kreuzung von Einkorn (A-Genom (2n=14 Chromosomen) mit Aegilops speltoides (B-Genom, ebenfalls 14 Chr.), woraus Emmer (Genome A, B; 2n=28 Chr.) entstand, welcher wiederum mit Triticum tauschii (D-Genom, 14 Chr.) gekreuzt wurde. Daraus entstand Brotweizen (Genome A, B, D, 42 Chr.)
• Sammlungs /Erhaltungsstrategien für genetische Ressourcen. Sammlung / Einlagerung aller möglichen Genotypen eines Genpools. Probleme: Erhaltung aufwendig, Duplikate, technische Grenzen, Lagerfähigkeit oder Anlegen von Core-collections: Erhaltung von 10 % des Genpools oder von max. 3000 ausgewählten Genotypen. Idee: Erhaltung der Gene, einzelne Genotypen (Sorten) können aus der Core collection durch Kreuzung „zusammengebaut“ werden. Problem: Auswahl der Genotypen für die Core-collection
• Was bedeutet ex-situ-Erhaltung? Erhaltung in einer Genbank (Lagerung von Samen)
• Was bedeutet in-situ-Erhaltung? In situ: Erhaltung im natürlichen Verbreitungsgebiet der Artdurch bes. Schutz dieses Ökosystems (z.B. bei Baum-Arten,Wildarten)
• Was bedeutet on-farm-Erhaltung? Landwirte bauen bestimmte Sorten an (Nutzung)und sorgen damit für deren Erhaltung (dies erhält auch dasknow-how bezüglich Anbau und Verwertung)
• Welche Kulturarten kommen besonders für eine on-farm Erhaltung in Frage? Apfel, Birne, Getreidesorten, Gemüse, usw
• 27. Was ist Domestikation? Prozeß der Entwicklung unter dem Einfluß des Menschen(vgl. Entwicklung zum „Haustier“)Domestikation fand/findet in geographisch abgegrenztenGebieten statt und führte zur Veränderung einzelnerMerkmale einer Art, wodurch diese besser für den Anbauoder die jeweilige Nutzung geeignet wurde(„Domestikationssyndrom“: Verlust von Wildmerkmalen,besondere Ausprägung erwünschter Eigenschaften).Folgeeffekte für die Art: Verringerung der genet. Variabilitätz.B. durch „founder effect“ / „bottle-neck effect“.
• Merkmalsveränderungen bei der Evolution der Kulturpflanzen aus Wildpflanzen. Nacktsamigkeit (meist keine Spelzen bei Getreide)Verringerte Dicke der SamenschaleZurückhalten der Samen (Samen fallen nicht aus, bleiben auf Ähre)Vergrößerung und Veränderung der genutzten OrganePolyploidieRaschere und uniformere KeimungSynchronisierte Blüte und ReifeLebenszyklus und BefruchtungsverhältnisseVerlust von Bitterstoffen u. Toxinen, Konzentration anderer InhaltsstoffeAnpassung an den Feldanbau
• Erläutern Sie die Genzentrentheorie und geben Sie Beispiele für einzelne Kulturarten Beobachtung: genetische Variation der Kulturpflanzen istnicht gleichmäßig verteilt, sondern in best. Regionen der Erdebesonders gehäuft, da dort besonders gute Voraussetzungen(Klima, Lagebedingungen, ökolog. Nischen u.a.Evolutionsfaktoren) für die Entfaltung großer genetischerVariabilität vorhanden sind.--> Genzentren der Kulturpflanzen Genzentren nach Vavilov1 China: Hirsen, Sojabohne2 Indien und Indonesien: Reis, Zuckerrohr, Kokospalme3 Zentralasien: Weizen, Erbse, Aprikose4 Naher Osten und Kleinasien: Weizenarten, Roggen5 Mittelmeergebiet: Gemüsearten, Raps, Olive6 Äthiopien (Abyssinien): Kaffee, Weizen, Sorghum-Hirse7 Mittelamerika: Mais, Tomate, Kürbis8 Südamerika: Mais, Kartoffel, Tabak
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• Erläutern Sie die Probleme bei der Erhaltung / Reproduktion von Sorten in einer Genbank. Probleme bei Reproduktion von heterogenenPopulationen und Fremdbestäubern1. Heterogene Populationen können sich durchunterschiedliche Vermehrungsraten einzelner Komponentenstark verändern. Daher: Zerlegung in einzelne Linien, diegetrennt erhalten werden.2. Zur Erhaltung von Fremdbestäubern ist bei derReproduktion auch eine Isolation vor anderen Populationennotwendig. Daher: Anbau in Isolationshäusern (gr. Aufwand!),in räumlichen od. zeitl. Entfernungen usw Erhaltungsprobleme In vitro-Erhaltung vegetativ vermehrter Arten(z.B. Kartoffel, Gehölze)In vitro-Erhaltung als Meristem- od. Sproßkulturen(kurzzeitig), Cryopreservation (Zellkulturen) bei -196°C inflüssigem Stickstoff und PEG-Medien (um Eisbildung undZerstörung von Zellmembranen zu verhindern) Neben den orthodoxen Samen (sind trocken langezeitlagerbar) gibt es die sog.Recalcitrant Seeds (= sog. „Feuchtsamen“)Diese verlieren bei Wassergehalten unter 60 % sehrschnell ihre Keimfähigeit. Lagerung nur für kurze Zeit möglich, und zwar bei vollerFeuchtigkeit und Temperatur über dem Gefrierpunkt.
• Erläutern Sie die Lagerung von Samen in einer Genbank. Standardbedingungen (Langzeitlager):Samen-Wassergehalt 5 %Lagertemperatur -20°CProbenlagerung wasserdicht, sonst Aufnahme vonFeuchtigkeit Reproduktion (Wieder-Anbau, Vermehrung), wennKeimfähigkeit auf 75 % gesunken ist. Populationsgrößen für Langzeitlager Heterogene Population(Fremdbefruchter)12 000 Samen je SorteHomogene Population(Selbstbefruchter)4 000 Samen je Sorte
• Wie kann man die Lebensdauer / Keimfähigkeit von Samen lange erhalten? Artspezifisch. Bei Gräsern und Getreide 30 Jahre imLangzeitlager, bei Leguminosen, Ölpflanzen usw. wesentlichkürzer.Lebensdauer hängt stark von Abreifebedingungen,Ernährungszustand der Pflanze und Trocknungsweise ab. Harringtons Regeln:Verringerung der Samen-Feuchtigkeit um 1 Prozentpunktoder Verringerung der Lagerungstemperatur um 5°Cverdoppeln jeweils die Lebensdauer einer Samenprobe.
• Welche Vorteile bietet die on-farm –Erhaltung genetischer Ressourcen? Anbau, Nutzung, Vermarktung einer genet. Ressource durchdie Landwirte. Wirtschaftliche Verwertung, know-how Erhaltung, größere Diversität auf dem Markt.
• Was sind Core-Collections von genetischen Ressourcen? Erhaltung von 10 % desGenpools oder von max. 3000 ausgewählten Genotypen.Idee: Erhaltung der Gene, einzelne Genotypen (Sorten)können aus der Core collection durch Kreuzung„zusammengebaut“ werden. Problem: Auswahl derGenotypen für die Core-collection
• Erläutern Sie den Global Plan of Action Zielsetzungen:Erhaltung pflanzengenetischer RessourcenFortgesetzte NutzungGerechte Verteilung des Gewinns aus der Nutzung derRessourcen Erstellung von Prioritäten für AktivitätenStraffung bereits existenter Programme Schwerpunkte:Ex-situ Erhaltung (Genbanken)In-situ ErhaltungAufbau von geeigneten Rahmenbedingungen für nationaleProgrammeErhöhung der Diversität im Anbau durch Verwendunggenetischer Ressourcen in Zusammenarbeit mitPflanzenzüchtern
• Wozu dient die Evaluierung genetischer Ressourcen? Ohne Dokumentation (Beschreibung bzw.Evaluierungsdaten) sind genetische Ressourcen nutzlos,da sie kaum verwendet werden können. Evaluierungsdaten:Informationen über Werteigenschaften für mögliche Nutzerwie z.B. Pflanzenzüchter (Ertrag u.a. agronomischeMerkmale, Inhaltsstoffe, Resistenzgene, Geschmack,Verwertungsmöglichkeiten u.a.) aus Feldversuchen
• Was sind Passport-Daten bei genetischen Ressourcen? Passport-Daten (Grundinformationen):genaue Artbezeichnung, Sortennamen, Herkunfts- bzw.Funddaten, Donor- oder Sammel-Informationen u.a.
• Welche Dokumentation-Daten zu genetischen Ressourcen werden in Genbanken aufgezeichnet? Passport-Daten (Grundinformationen):genaue Artbezeichnung, Sortennamen, Herkunfts- bzw.Funddaten, Donor- oder Sammel-Informationen u.a. Beschreibungsdaten:Genaue botanische Beschreibung, Information über dasAussehen (z.B. Photodokumentation), morphologischeMerkmale Evaluierungsdaten:Informationen über Werteigenschaften für mögliche Nutzerwie z.B. Pflanzenzüchter (Ertrag u.a. agronomischeMerkmale, Inhaltsstoffe, Resistenzgene, Geschmack,Verwertungsmöglichkeiten u.a.) aus Feldversuchen
• Wie kann man die genetische Diversität messen / bestimmen? I. Phänotypische Evaluierung(Feldversuche)II. Elternschaftskoeffizienten (cop)(Pedigree-Analyse)III. Genetische Marker(Molekulare Marker)
• Wie kann man Evaluierungsergebnisse genetischer Ressourcen darstellen? TabellenMerkmalsausprägungen, genet. Distanz (Matrix)etc.Problem: Übersicht über viele Daten geht verlorenGrafikenZiel: Visualisierung komplexer Datenzusammenhängemultivariate statistische MethodenClusteranalysen (Dendrogramme) undandere Methoden (Principal components,Streudiagramme) zur Darstellung undKlassifizierung
• Was ist eine Clusteranalyse? Was ist ein Dendrogramm? Clusteranalyse - Methode: Eine Vielzahl von ungeordneten Genotypen wird aufgrund vonBeobachtungen in vielen Merkmalen oder Markerdaten in Gruppenähnlicher Genotypen gegliedert. Ähnliche Genotypen liegen nahebeieinander oder auf benachbarten Ästen. Dendrogramm (=Baumdiagramm)Dient der Ergebnisdarstellung
• Was ist ein Pedigree, wozu dient die Pedigree-Analyse? Pedigree = Stammbaum (Verwandtschaftsinformationen) Pedigree-Analyse:Bestimmung der genetischen Ähnlichkeit oder Distanz(Distanz = 1-Ähnlichkeit) aufgrund vonVerwandtschaftsinformationen Maßzahl: cop-value (coefficient of parentage/Elternschaftskoeffizient)Annahme: Sorte erhält jeweils die Hälfte ihrer Gene von denbeiden Kreuzungseltern.Daraus ergeben sich fixe cop-Werte zw. Eltern undNachkommen, Vollgeschwistern, Halbgeschwistern usw. undeine Distanzmatrix in einem Sortiment ist errechenbar.Problem: Pedigrees oft nur unvollständig bekannt oderfalsch.
• Vorteile molekularer Marker zur Diversitätsbestimmung im Vergleich zu anderen Methoden. Molekulare Marker wie Proteinmarker oder DNA-Marker sind imVergleich zu phänotypischen Merkmalen unabhängig vonUmwelteinflüßen.Sie beschreiben tatsächliche Verhältnisse auf best. Genloci (nicht bloßWahrscheinlichkeiten wie cop-values).Pedigree-Informationen sind nicht nötig, vollkommen unbekannteGenotypen können eingeordnet werden.Je mehr Marker verwendet werden (Markerdichte), umso größer ist diePräzision der Schätzung der genetischen Distanz.
• ECP/GR (European Cooperative Programme for Crop Genetic Resources Network)? Zielsetzungen des europäischen Netzwerks:• Erhaltung (Genbanken)• Planung gemeinsamer Aktivitäten• Aneinanderführen der west- u. osteuropäischenProgramme• Erstellen gemeinsamer Programme (Finanzierung)• Monitoring zur Sicherung genet. Ressourcen• Öffentlichkeitsarbeit
• Wer beschäftigt sich in Österreich mit genetischen Ressourcen? Fachbereichsarbeitsgruppezur Erhaltung genet. Ressourcenim Landwirtschaftsministerium (BMLFUW) eingerichtet(Nationale Koordination) Ministerien, Bundesanstalten, Pflanzenzüchter, NGOs, BOKU,Landesstellen als Partner
• Was versteht man unter dem Landwirteprivileg? Landwirt darf eingetragene Sorte nachbauen (evtl.Nachbaugebühr), d.h. eigenes Saatgut gewinnen und verwenden (abernicht weiterverkaufen)
• Was versteht man unter dem Züchterprivileg? Jeder Züchter darf jede eingetragene Sorte(Sortenliste) für eigene Kreuzungen verwenden, um daraus neueSorten zu entwickeln.
• Was sind Erhaltungssorten, was ist die EU-Erhaltungssorterichtlinie? Erhaltungssorten sind alte Sorten von regionaler Bedeutung(Landsorten), die in einem erleichterten Zulassungsverfahrenin die Sortenliste aufgenommen (wiederaufgenommen) werdenkönnen bzw. Saatgut derselben in Verkehr gebracht werdenkann. Neben aktuellen Sorten (Sortenliste) dürfen auch Erhaltungssorten gehandelt werden,dies ist Gegenstand dieser Richtlinie.
• Einteilung der Gentechnik-Methoden diagnostische Methoden(Verwendung genetischer Marker,z.B. Mikrosatelliten als "Gensonden") Anwendungsbeispiele• Bestimmung der genetischenVerwandtschaft (genet. Distanz,Diversität, Identität, Reinheit)• Nachweis einzelner Gene (od. Allele)• Erstellung von Genkarten• Zerlegung von QuantitativenMerkmalen (QTLs)• Marker-unterstützte Selektion operative Methoden("Eingriffe", genet. Veränderungenwie z.B. Übertragung voneinzelnen isolierten Genen) Anwendungsbeispiele (GMO)• Roundup-ready Sojabohne(Herbizidresistenz)• Bt-Mais (Insektenresistenz)• Bt-Baumwolle (Insektenres.)•„Golden Rice“: transgener Reis mithöherem Vit.-A-Gehalt• usw.

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