ABT (Subject) / Neue Eigenschaften transgener Pflanzen I (Lesson)

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• Definieren Sie Herbizidtoleranz Toleranz gegen unkrautbeseitigende Mittel
• Was bezeichnet man als Unkraut und welche mechanischen Verfahren zur Bekämpfung gibt es? Unkräuter = Pflanzen, deren Aufwuchs nicht erwünscht ist (ist also immer Definitionssache Mechanische Verfahren: Pflügen, Hecken
• Definieren Sie Herbizide Chemische Verbindungen zum Abtöten von Unkräutern, bestehen aus Inhibitoren mit unterschiedlichen Zielorten (Photosynthese, Zellteilung,...)
• Wie kann man Herbizide klassifizieren? Anwendungszeitpunkt Aufnahmezeit Wirkungsweise
• Welche zwei grundsätzlichen Arten lassen sich bei Herbiziden unterscheiden? Breitbandherbizide Sie greifen alle unerwünschten Begleitpflanzen an – nur für die resistenten gentechnisch veränderten Sorten sind sie unwirksam Totalherbizide wirken auf alle Pflanzen und töten sie ab
• Beschreibe ein Breitbandherbizid und die Herbizidtoleranz der Kulturpflanzen Glufosinat-Phosphinothricin Hemmung der Glutaminsynthase Entstehung/ Ansammlung von Ammoniak Herbizidtoleranz: Expression des Gens für PAT (Enzym) PAT überträgt seine Acetylgruppe auf Phosphinothricin und bewirkt seine Inaktivierung
• Beschreibe ein Totalherbizid und die Herbizidtoleranz der Kulturpflanze Glyphosat ("Roundup") verteilt sich bis in Wurzel Hemmung der Biosynthese von aromatischen AS (alle essentiell!) durch Inhibierung der EPSPS komplette Pflanze stirbt ab bekanntestes Mittel auf der Welt Herbizidtoleranz: Expression von EPSPS aus Agrobakterium mit Punktmutation (Austausch einer AS) Glyphosat kann nicht mehr an EPSPS binden uns ist wirkungslos
• Welche Hintergründe haben die Entwicklung und der Einsatz herbizidtoleranter Pflanzen? Minimierung der Bodenbearbeitung Energie- und Kostenersparnis Bodenschonung, steigende Humusanereicherung Verminderte Freisetzung von CO2 Verminderter Herbizidaufwand
• Welche agronomische Relevanz haben herbizidtolerante Pflanzen? Da wir in Europa andere Anbausysteme haben als bspw. in Amerika ..bringen sie hier eigentich keinen Nutzen Technologie für Europa ungeeignet
• Nenne biologische Maßnahmen gegen Schädlinge Nutzung von Gegenspielern Förderung, Einbürgerung, Applikation pflanzlich induzierte Resistenz
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• Nenne einen häufig genutzten Gegenspieler von Insekten Bacillus thuringiensis (B.t.) insektenpathogenes Bakterium gram positive Stäbchen ca. 200.000 Endotoxine einfache Vermehrung insektenpathogene Substanzen: cry Proteine: (cytolytisch) treffen auf spezifische Rezeptoren im Mitteldarm (der Insekten) Aktivierung durch Proteasen (des Insektes) Bildung von Poren in Epithelzellen Lyse (Auflösung) der Zelle, Tod des Insektes cyt-Toxine (kristallin) direkte Interaktion mit Membranlipiden Lyse der Zelle, Tod des Insektes soganannte pore forming toxins  
• Auf welche Art werden Gegenspieler in transgenen Pflanzen genutzt? Fusion eines Cry-Gens mit konsitutivem Promotor Expression des Gens in der gesamten Pflanze Biosynthese des Cry-Proteins verwendet: erstmals/ hautpsächlich bei Baumwolle "Bollgard Baumwolle...." (in Indien, USA, China..) B.t. Mais (v.a.gegen Maiszünsler und Maiswurzelbohrer) (USA) B.t. Kartoffel Pappel  
• Was resultiert (negativ) aus den Insektenresistenzen der Pflanzen? Insektizidresistenz (bei Insekten) hoher Selektionsdruck (bewirkt Resistenzbildung bei Schaderregern) direkte Resistenz (Mutation des Targets) Shifting: Anpassung- Katabolismus (Giftabbau)
• Wie lässt sich Insektizidresistenz weitgehend einschränken/ vermeiden? ..durch Resistenzmanagement "Refugienstrategie"; Anbau nicht-transgener Pflanzen (10% der Anbaufläche) um Vermehrung von Schädlingen zu gewährleisten , die keinen starken Selektionsdruck haben (Kolonien ohne Resistenzen)
• Was sind mögliche Ursachen der Insektizidresistenz? geringe Wirksamkeit des verwendeten zu hoher Selektionsdruck (Monokultur bei Kulturpflanzen) ungenügendes Management (Refugienstrategie nicht eingehalten) dominantes Resistenzgen

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