Agrarbiotechnologie (Subject) / Vorlesungen 11-... WS 15/16 (Lesson)

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• Rhizosphäre - Nährstofffluss beteiliegung der Mikroorganismen Mikroorganismen sind an der Verfügbarmachung von Nährstoffen im Boden beteiligt (z.B. Abbau organischer Materialien) durch Abgabe von Wurzelexsudaten stimuliert die Pflanze die Aktivität (priming effect)
• Rhizosphäre - Art von Wechselbeziehungen zwischen Arten Wer profitiert, wie wirds genannt? Mutualismus - Beide Partner profitieren Kommensalismus - einer profitiert, der andere hat keinen (offensichtlichen) Nachteil Parasitismus - einer lebt auf die Kosten des anderen Pathogener Parasitismus - Schaden für den Wirt resultiert in Krankheit
• Rhizosphäre - Symbiotische Stickstofffixierung Leguminosen und wie sie Knöllchen bilden Lockstoffe, Spezifität, und Austausch Flavonoide locken bestimmte Rhizobien an Nod-Faktor wird von den Bakterien (je nach Art) produziert, nur von bestimmten Pflanzen erkannt erkennt die Pflanze Nod-Faktor Wurzelhaarkrümmung/öffnung setzt ein Bakterien dringen ein - Vermehrung beginnt - Knöllchen entstehen Pflanze synthetisiert Leghämoglobin - weitere Vermehrung - Differenzierung zu Bakteroid Bakteroid beginnt mit Synthese von Protein zur N-Fixierung Leghämoglobin verantwortlich für geringen Sauerstoffgehalt in Knöllchen, wichtig für den Prozess der N-Fixierung Nitrogenase - Schlüsselenzym N-Fixierung - empfindlich gegen Sauerstoff Reaktion: N2+8H++8e-+16ATP → 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi
• Rhizosphäre - Mycorrhiza Vorteile von Symbiose, Arten des Pilz Mycorrhiza - symbiotische Assoziation von Pflanze und Pilz - bei ca. 90% aller Landpflanzen Pflanze - besser Nährstoffaufnahme (besonders Phosphor) - Wurzelfläche/Wuzeldicke Pilz - erhält Kohlenwasserstoffverbindungen Ectomycorrhiza - Pilz wächst zwischen den pflanzlichen Zellen Endomycorrhiza - Pilz wächst in die pflanzlichen Zellen kolonisiert >80% der terrestrischen Arten Arbuskeln in pflanzlichen Zellen für Nährstoffaustausch, viele Verästelungen für maximalen Oberflächenkontakt
• Pflanzenzüchtung - Was ist Pflanzenzüchtung Anpassung von Pflanzen an Menschliche Bedürfnisse, durch Selektion und Kreuzung, bis zur Kulturpflanze
• Pflanzenzüchtung - Zuchtziele Was sind die Hauptziele, welche sind in den letzten Jahren dazugekommen? schon immer: höherer Ertrag, bessere Qualität, Widerstandsfester heute: (vorallem für Anpassung an Klimawandel oder schwer Bewirtschaftbare Gebiete)           (gegen Hunger und Unterernährung (auch Vitamin-,Eisenmangel) Stresstoleranz (Trocken-, Hitzestress) werden mit Klimaveränderung immer wichtiger nahrhafter - z.b. (höhere) Vitamingehalte, (höhere) Eisengehalte weniger Bedarf an Dünger und Wasser (C3 zu C4 od. CAM Pflanzen machen)
• Pflanzenzüchtung - Was ist Golden-Rice Vitamin-A-Reis (durch gentechnische Verfahren erhöte Mengen Beta-Carotin)
• Pflanzenzüchtung - Aufwand darstellen durch Tabelle Dauer, Verfahren, Anzahl Prüfkanidaten     Jahr      Verfahren                       Anzahl Prüfkanidaten         Kreuzung                                               200.000       Auswahl spaltenden Generationen                                                 4000                                                   200       Prüfungssortenaufbau9.        Stamm                              511. Amtliche Prüfung                   313. Sorte                                      1
• Pflanzenzüchtung - wichtige Erfolge in der Pflanzenzüchtung Neue Kulturpflanze geschaffen Ertrag einer Pflanze signifikant erhöht neue Resistenz/Toleranz für Pflanze erreicht
• Pflanzenzüchtung - genetische Grundlagen der klassischen Pflanzenzüchtung Mutagenese Kreuzungen (Mendelsche Regeln)
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• Pflanzenzüchtung - Beispiele für Erfolg Kreuzung, Mutagenese, Gentechnik Erstellung der Grundlage unseres Weizens durch Kreuzung Triticale durch Polyploidisierung Ertragsteigerung der Kartoffel durch Mutagenese Einkreuzen einer Mutation die Amylose frei ist - Gen ist ausgeschaltet Transgene Schädlingsresitenz Erstellung B.t. Mais
• Pflanzenzüchtung - was bringt ein molekularer Maker erleichtert Selektion - identifizieren gewünschter Gene smart breeding - Übersicht wie viel der Landsorte nach Kreuzung mit Elitesorte noch über ist - erleichtert Selektion
• Pflanzenzüchtung - Mutagenese, wozu? erhalt neuer Eigenschaften - Selektion der nützlichen Eigenschaften
• Pflanzenzüchtung - wofür braucht man männlich sterile Pflanzen bei der Hybridzüchtung? Mutterpflanzen männlich steril - es kommt nicht zu Selbstung Mutterpflanzen werden nur von den mit angebauten Vaterpflanzen bestäubt und nicht von anderen Mutterpflanzen
• Pflanzenzüchtung - Kreuzung zur Introgressionslinie Wildpflanzen Genom Abschnitt in Elitepflanze

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