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Pflanzenzüchtung (Katalog/Buch) 2020 (Subject) / Pflanzenzüchtung (Katalog/Buch) 2020 (Lesson)
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- Was unterscheidet die PZ vom Pflanzenbau? PZ ist die Wissenschaft, Kunst und wirtschaftliche Unternehmung, die genetische Konstitution zugunsten des Menschen zu verändern Unter dem Begriff Pflanzenbau wird seit jeher die landwirtschaftliche Primärproduktion auf dem Acker- und Grünland bezeichnet. NP für Futter und Energie.
- Inwieweit hilft das Wissen der Domestikation für die heutige Erweiterung der genetischen Diversität? Wildformen dienen heute noch als Quelle für neue genetische Variation (Resistenzzüchtung). Genetische Diversität wird heute in Genbanken gelagert. Landrassen sind wegen ihrer Adaptionsfähigkeit Quelle für spezielle Anpasssungen.
- Welcher Schutzgedanke steht im Sortenschutzgesetz und welcher im Saatgutverkehrsgesetz im Vordergrund? Sortenschutzgesetz: Schutz der Züchter (Lizenzgebühr, Frage des geistigen Eigentums der Sorte); Sorte muss neu, unterscheidbar, homogen und beständig sein. Sie muss einen eintragungsfähigen Namen haben --> Registerprüfung für Unterscheidbarkeit Saatgutverkehrsgesetz: Schutz des Verbrauchers und des Landwirts; Sortenzulassung (= Kriterien des Sortenschutzes + landeskultureller Wert + Wertprüfung); beschreibende Sortenliste dokumentiert Sortenzulassung Züchterprivileg: eingetragene Sorte darf als Kreuzungselter von anderen Züchtern benutzt werden Landwirteprivileg: Recht, Erntegut einer Sorte weiterhin als Saatgut für eigene Flächen zu nutzen Patentschutz: Reicht weiter als Sortenschutz (Gene können patentiert werden)
- Welche biologischen Prozesse begründen die Unterschiede zwischen den Pflanzen? Langfristig sind es die Mutationen, die zu Veränderungen führen. Kurzfristig stellt die sexuelle Rekombination eine wesentliche Ursache für Unterschiede dar Außerdem: Selektion z.B. Befruchtungsregulierung
- Welche Systeme gibt es bei Pflanzen zur Regulierung von der Fremdbefruchtungsrate? Hoher Anteil an Fremdbefruchtern durch Ausbildung von rein weiblichen und rein männlichen Blüten (Diklinie). Liegen diese auf verschiedenen Pflanzen, die damit entweder weiblich oder männlich sind, spricht man von Diözie (Zweihäusigkeit) Männliche und weibliche Blüte auf der selben Pflanze: Monözie (räumlich getrennt) Zwittrige Blüten: Gestaltsveränderungen können zu einer räumlichen Trennung von männlichen und weiblichen Blüten führen (z.b. verschiedene Griffellängen) Fremdbefruchtung kann auch durch unterschiedliche Blühzeiten (Protandrie ungleich Protogynie) Selbstinkompatibilitätssysteme zur Vermeidung von Selbstbefruchtung (sporophytisches und gametophytisches System)
- Welches Verfahren zur Erzeugung genetischer Unterschiede ist das bedeutenste in der PZ? Die sexuelle Rekombination (Crossing Over) und die Mutation
- Was wird in der Populationsgenetik beschrieben? Die Prozesse innerhalb und zwischen Populationen. Das Zusammenwirken von Einzelpflanzen in ihrer Abhängigkeit von Paarungssystemen und weitere Einflussfaktoren rückt in den Vordergrund.
- Was ist der Unterschied zwischen Quantitativer Genetik und Populationsgenetik? Während die Populationsgenetik die Prozesse innerhalb und zwischen Populationen in Abhängigkeit von relevanten Einflussgrößen beschreibt, wird in der quantitativen Genetik berücksichtigt, dass die betrachteten Gene und Allele sich auf quantitative Merkmale auswirken.
- Warum wird dem Zuchtwert von homozygoten Genotypen ein Dominanzeffekt zugeordnet? Da der Zuchtwert von homozygoten Pflanzen von der Größe d, die ja die Dominanz an einem Genort beschreibt, abhängig ist.
- Welche Größen (p,q,a,d) beeinflussen die Additiv Genetische Varianz, welche die Dominanzvarianz? VA ist die Varianz der Zuchtwerte und ist abhängig von den Allelfrequenzen p,q und den Größen a und d. Die Dominanzvarianz (VD) hängt von p,q und d ab.
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- Welche Maßnahmen kann der Züchter ergreifen, um den Anteil der nutzbaren VA zu erhöhen? Selektionsverfahren entwickeln, die es erlauben, die Unterschiede möglichst effizient zu nutzen. Durch Inzucht und Ausnutzung von Verwandtschaftsinformation erhöht sich der Anteil an ausnutzbaren genetischen Unterschieden für die Selektion --> Je höher Inzuchtkoeffizient desto höher die Inzucht
- Welche Faktoren beeinflussen den Selektionserfolg? Der Selektionserfolg R=i*h*√VG hängt von der Selektionsintensität ab, der Wurzel der Heritabilität und der Wurzel der genetischen Varianz. Der erwartete Selektionserfolg pro Jahr ist die fundamentale Größe zur Planung von Selektionsmethoden. Man kann die Selektionsintensität, die Heritabilität und die genetische bzw. additiv genetische Varianz erhöhen, um Selektionserfolg zu steigern. Führe nur eine kleine Fraktion von selektierten Individuen oder Familien weiter. Gestalte die Selektion so, dass zwischen den Prüfgliedern, Familien ein möglichst großer Anteil der additiv genetischen Varianz differenziert. Erhöhe die additiv genetische Varianz durch Auswahl der Kreuzungskombinationen. Reduziere nicht genetische Einflüsse durch optimale Allokation.
- Wie kann Heritabilität erhöht werden? Die Heritabilität wird durch den Anteil der additiv genetischen Varianz beeinflusst. Steigt der Anteil der VA, steigt auch die Heritabilität.
- Unter welchen Bedingungen ist eine indirekte Selektion erfolgreicher als eine direkte Selektion? Indirekte Selektion macht nur Sinn, wenn der Selektionserfolg höher ist als bei der direkten Selektion auf das Zielmerkmal oder wenn der Aufwand für die Selektion reduziert ist. Auch nur dann sinnvoll, wenn das Produkt aus genetischer Korrelation und der Wurzel der Heritabilität des Hilfsmerkmals größer ist als die Wurzel der Heritabilität des Zielmerkmals.
- Unter welchen Bedingungen erhöht die Information von genetischen Markern den Selektionserfolg? Wenn die Heritabilität des Zielmerkmals gering ist und die VM einen großen Teil an der VA ausmacht. Hier gilt aber, dass die VM nur dann hoch ist, wenn die Prüfung der QTL unter Bedingungen mit hoher Heritabilität stattfand. Ermittlung der QTL muss sehr gewissenhaft sein, damit Selektion erfolgreich verläuft.
- Welche transgen erzeugten Eigenschaften dominieren zurzeit im Anbau? Herbizid- und Insektenresistenz (Bt-Toxine)
- Was sind genetische Marker und welche Einsatzgebiete haben sie? Methoden (PCR) zur Markierung von Individuen und Genen. Für eine vollständige DNA-Sequenzierung. Die Marker erweitern das Spektrum der Erkennungsmöglichkeiten und werden in vielen Bereichen verwendet z.B. Speicheltest, Vaterschaftstest, Zuchtbetriebe.
- Welche Anwendungsgebiete bestehen für die Gewebekultur? Mikrovermehrung wird in der Produktion von gärtnerischen Pflanzen und auch bei einigen Plantagenbäumen und Forstpflanzen angewendet. Meristemkulturen für die Erzeugung von virusfreiem Pflanzenmaterial zur Regeneration von virusbefallenen Sorten. Antheren- und Mikrosporenkulturen zur direkten Erzeugung von Pflanzen aus Gameten, die haploid sind und somit lebensfähig, aber steril. Sonderform der Gyogenese bei der Bulbosum-Technik der Gerste, Weizen und Küchenzwiebeln Gewebekulturen können helfen Embryonen aus der Kreuzung verschiedener Pflanzenarten am Leben zu erhalten (Embryo-Rescue-Methode). Außerdem um In-vitro Selektionen zu entwickeln (Zellen können in Petrischalen auf Toxine und andere Stressfaktoren getestet werden) Zellfusion bei der Hybridzüchtung Erzeugung somaklonaler Variation weisen viele negative agronomische Eigenschaften auf und sind deswegen nicht so bedeutend in den meisten praktischen Zuchtprogrammen.
- Welche Sortenkategorien kennen Sie? Populations-, Linien-, Klon- und Hybridsorten
- Beschreiben sie die Grundprinzipien der Linien-, Klon-, Populations-, Hybridzüchtung Klonzüchtung: Beschaffung von Variabilität und der anschließenden Selektion, die einem mehrstufigen Prozess folgt: Variabilitätserzeugung --> Vegetative Vermehrung durch eine Phase der sexuellen Fortpflanzung durchbrechen, um anschließend die Kreuzungsnachkommen wieder vegetativ zu vermehren. Linienzüchtung: Ramsch- und Pedigreemethode. Liniensorten werden aus Inzuchtlinien entwickelt. Additiv Genetische Varianz steigt, Dominanzvarianz sinkt (Ramschmethode) Bei der Pedigreemethode ist die gesamte Stammbauminformation ständig verfügbar, sodass Selektionsentscheidungen gestuft durchgeführt werden können. Die Grundidee ist, dass in jeder Generation nach der Kreuzung Familienstrukturen bekannt sind. Ramschmethode spät, Pedigreemethode früh. Populationszüchtung: Sortenkategorie bei Fremdbefruchtern. Die Bestände der Populationen sind heterogen. Selektionserfolg effizient auf der einen Seite, nicht zu starke Inzucht auf der anderen Seite. Variabilitätserstellung ist eine wichtig Voraussetzung. Benutzte Selektionsmethoden sind: Inzucht, Massenauslese, Halbgeschwister- und Vollgeschwisterselektion, S1-Selektion Hybridzüchtung: Hybridsaatgut entsteht aus direkter Kreuzung von Inzuchtlinien, Populationen oder Klonen. Heterosis soll vollständig genutzt werden. Gametozide für männliche Sterilität.
- In welchen Sortenkategorien wird die Additiv Genetische Varianz und in welchen die Dominanzvarianz genutzt (Nutzung beider Komponenten ist möglich)? Klonzüchtung --> Dominanzvarianz, Additiv genetische Varianz Linienzüchtung --> Additiv genetische Varianz Populationzüchtung --> Additiv genetische Varianz Hybridzüchtung --> Dominanzvarianz
- In welchen Sortenkategorien wird die Heterosis genutzt? Klonzüchtung --> zu bedeutenden Teilen Linienzüchtung -->gar nicht Populationszüchtung --> Nur bei Fremdbefruchtern Hybridzüchtung --> Vollständige Nutzung