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Pflanzenzüchtung (Fach) / Klausurfragen (Lektion)

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• 34) Definieren sie den Begriff „Landsorte“ genetisch hoch diverser Formenkreis einer Kulturpflanzenart, der sich in der Regelaus mehreren morphologisch oder physiologisch voneinander abweichenden Typenzusammensetzt.
• 36) Erklären sie die Entwicklung der Landsorte zur heutigen Sorte Landsorten bilden die genetische Basis für unsere heutigen Kulturpflanzen. Ausihnen wurden immer die besten Pflanzen ausselektiert und miteinander gekreuzt umdie Leistung zu erhöhen
• 37) Nehmen sie Bezug auf die heutige Diversität Heute besteht eine geringe räuml. und eine hohe zeitliche Diversität; Früher war diesgenau umgekehrträuml. Diversität: Hohe genetische Vielfalt an einem Ort, oder in einem Raumzeitl. Diversität: es ist möglich schnell anderes genetisches Material zu verwenden,unter zu Hilfenahme von Genbanken oder anderen Sorten
• 38) Erklären sie ex-situ und in-situ Ex situ: Um die genetische Diversität zu sichern, wird ex-situ, dh. aus einem Standorthinaus Pflanzenmaterial eines Genotyps (Samen, Blätter, etc.) inGenbanken/Samenbanken eingelagert. Keine natürliche Selektion mehr!In-situ: Der Genotyp wird in-situ, d.h. am Standort jedes Jahr angebaut und bleibtsomit erhalten. Unterliegt natürlicher Selektion
• 39) Erklären sie die Entwicklung von der Wildform zu Kulturform Durch Anpassung an natürliches Agrarökosystem entstand aus der Wildformzunächst die Landsorte ohne züchterisch beeinflusst zu werden. Mir derDomestikation der Landsorten wurden die besten Pflanzen des Bestandes immerwieder ausselektiert und miteinander gekreuzt, sodass ihre Leistungsfähigkeitbezogen auf bestimmte Merkmale erhöht wurde
• 40) Wie kann man Ursprungsgebiete (Genzentren) identifizieren? - Archäologische Methoden- Untersuchung der genetische Diversität (z.B. Mutationsrate)- schriftliche Überlieferungen
• 41) Was sind Genzentren? Domestikationsgebiet einer Kulturart, Ort einer großen genetischen Variabilitätprimäres Genzentrum: Wildform ist noch vorhanden, z.B. Gerste (Hordeumvulgare) im Nahen Osten (Wildform Hordeum spontane ist noch vorhanden)sekundäres Genzentrum: Wildform ist nicht nachweisbar in dieser Region
• 42) Merkmale einer Kulturform - überwiegend (zu 80%) Selbstbefruchter- Vergrößerung der Ertragsorgane (Ähren, Knollen)- weniger genetische Varianz- haben keine negativen Eigenschaften der Wildform, z.B. Spindelbrüchigkeit
• 43) Warum gibt es bei den Kulturarten mehr Selbstbefruchter und bei den Wildarten mehr Fremdbefruchter? FB haben einen höheren Grad an Heterozygotie, was für die Wildarten wichtig ist,weil es sie gegen Umwelteinflüsse anpassungsfähiger macht, weil es immerIndividuen gibt die z.B. von einer Krankheit nicht betroffen sind und somit denFortbestand der Art sichern. Sie haben also einen evolutinären Vorteil gegenüberden SBbei der Domestikation der Wildarten verloren die FB durch die räumliche Trennunghäufig ihre Bestäuber, weshalb SB begünstigt waren, weil sie nicht an Bestäuberräuml. gebunden waren.Durch die Selbstung herrscht bei den SB ein hoher Grad an Homozygotie. Wennman nun eine günstige Allelkombination gefunden hat, und diese selektiert, spaltetsie nicht mehr auf und es ist möglich die günstige Kombination über mehrereGeneration zu erhalten
• 44) Was versteht man unter genetischer Verwundbarkeit? Wenn alle oder fast alle angebauten Pflanzen den annähernd gleichen Genotypaufweisen und weitestgehend Homozygot sind, reagieren sie auch alle im gleichemMaße auf einen schädlichen Faktor, z.B. könnte eine Resistenz gegen einenSchädling nicht vorhanden seinBsp.: Maishybride in USA mit speziellem Mechanismus, sodass 95% derMaisflächen mit demselben Genotyp ausgestattet war.Anfang der 70er: Blattkrankheit vernichtet 15% der Maisernte, 50% in denSüdstaaten
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• 45) Wo gibt es Regelungen für das Inverkehrbringen von Sorten und die Zulassung von Sorten? SortenschutzgesetzSaatgutverkehrsgesetz- Saatgutverordnung- Sortenordnung- beschreibende Sortenliste
• 46) Nennen sie Voraussetzungen für die Sortenzulassung - Unterscheidbarkeit/Neuheit (optisch oder wertgebend)- hinreichend homogen (hinreichend, weil FB nicht komplett Homozygot sind)- Beständigkeit (Eigenschaften bleiben über mehrere Generationen erhalten)- eintragungsfähige Bezeichnung- landeskultureller Wert (irgendwas muss besser sein, z.B. neue Resistenz)
• 47) Definieren sie „Landeskultureller Wert“ Eine Sorten besitzt einen landeskulturellen Wert, wenn sie in der Gesamtheit ihrerwertgebenden Eigenschaften, gegenüber den zugelassenen, vergleichbaren Sorten,eine deutliche Verbesserung für den Pflanzenbau, die Verwertung des Erntegutsoder für aus dem Erntegut gewonne Erzeugnisse erwarten lässt.
• 48) Nennen sie wichtige Bestimmungen im Sortenschutzgesetzt - Schutz des geistigen Eigentums des Züchters- Regelungen für den Nachbau von Saatgut- beinhaltet Regeln und Voraussetzungen für die Erteilung des Sortenschutzes
• 49) Nennen sie wichtige Bestimmungen des Saatgutverkehrsgesetzes! - Schutz des Verbrauchers vor evtl. Betrügereien- Sicherstellung der Versorgung der LW und des Gartenbaus mit qualitativhochwertigem Saatgut
• 50) Wer prüft und überwacht die Sortenzulassung? Bundessortenamt in Hannover führen Werteprüfung (zum Saatgutverkehr) undRegisterprüfungen (zum Sortenschutz) durch
• 51) Nennen sie Beispiele für vegetative Vermehrung. Wo liegt das Problem für den Züchter? Kartoffeln, Erdbeere, Hopfen, Apfeldurch vegetative Pflanzenteile werden viel mehr Krankheiten übertragen als durchSamen (V,P,B), deshalb ist de Erhaltungszüchtung und die Produktion von Pflanzgutaufwendig und teuer
• 52) Was ist ein Klon? vegetativ erzeugte Nachkommenschaft eines Individuums, genetisch identisch zumElter
• 53) Nennen sie Fortpflanzungsarten und Vermehrungsfaktoren höherer Pflanzen - generative- vegetative- apomiktische (ungeschlechtliche) FortpflanzungenFaktoren:- biotische (Bestäubert, Insekten, Tiere, Vögel)- abiotische (Wind, Wasser...)
• 54) Was sind Apomikten? ungeschlechtliche Fortpflanzung, Samen entwickelt sich ohne Befruchtung- Diplosporie: Embryosackmutterzelle entwickelt sich direkt zum Embryo(Parthenogenese)- Aposporie: Embryo entsteht aus somatischen Zellen in der Umgebung derEmbryosackmutterzelle- Adventive Embryonie: Embryo entsteht direkt aus diploidem Sporophyt
• 55) Wer hat bei der Herstellung von Apomikten Vor- bzw. Nachteile? Vorteil:- Apomikten machen den theortischen Nachbau von Hybriden möglich (VoteilBauer)- Probleme mit Krankheitsübertragung entfallenNachteil:- finanzieller Verlust für den Züchter- eingeschränkter Züchtungsfortschritt
• 56) Was ist der Unterschied in der genetischen Zusammensetzung der Nachkommen bei der sexuellen und der vegetativen Vermehrung? Sexuelle V.: Rekombination findet statt durch Verschmelzung der Gameten,sodass die Nachkommen nicht identisch mit den Eltern sind, bei SB mehrHomozygotie, bei FB mehr Heterozygotiekeine Rekombination, weil Nachkommen aus somatischen Gewebe derMutterpflanze entstehen, deshalb haben Nachkommen den gleichen Genotyp wie dieMutter
• 57) Erklären sie die sexuelle Fortpflanzung an einem selbstgewählten Beispiel in mütterlichen und väterlichen Keimzellen kommt es zu einer Reduktion desdiploiden Chromosomensatz durch Meioseaus einer diploiden Keimzelle entstehen 4 haploide Gamten,- wobei bei weiblichen Keimzellen nur eine überlebt, die sich dann in 3Antipoden, einem diploiden Embrysackkern, einer Eizelle und 2 Synergidenteilt- der männl. Gametophyt teilt sich in einen vegetativen und zwei generativenKernbei der Verschmelzung der männl. und weibl. Gamten verschmelzen die beidengenerativen Kerne dann jeweils mit der Eizelle und dem diploiden Embryosackkern(doppelte Befruchtung)
• 58) Erklären sie die vegetative Fortpflanzung an einem selbstgewählten Beispiel Nachkommenschaft entsteht aus dem somatischen Gewebe der Mutterpflanze,d.h. durch einfach Zellteilung (Mitose)keine Rekombination weil keine Meiose, sondern gleiche Genotypen in Mutter undNachkommenbei vielen Pflanzen dienen besondere Organe wie Knollen, Zwiebeln oderAusläufern dieser Vermehrung (bei manchen Arten lassen sich auch durch beliebeAbschnitte vermehren, z.B. Pfropfreise
• 59) Nennen sie weitere Bestandteile der Zelle die DNA enthalten - Mitochondrien- Plastiden
• 60) Was versteht man unter extrachromosomaler Vererbung? Bestimmte Merkmale werden unabhängig vom Zellkern vererbt, d.h. sie sind nicht imZellkern lokalisisert, sondern z.B. in Plastiden oder Mitochondrien
• 61) Was ist reziproke Kreuzung? Mutterpflanze wird in die Vaterstellung gegeben und umgekehrt. Dies funktioniertnatürlich nur bei monözischen Pflanzen. wird durchgeführt um cytoplasmatische Effekte und maternale Effekte (z.B. GSL-Gehalt bei Raps) aufzudecken
• 62) Was ist maternale Vererbung, nenne ein Beispiel nichtgenetischer Einfluss der Mutter auf den Phänotyp der Nachkommen durchz.B. cytoplasmatische VererbungBeispiel: Glycosinolatgehalt (GSL) bei Raps wird von der Mutterpflanzeweitergegeben, basiert nicht auf DNA
• 63) Was sind diözische/monözische/hermaphrodite Pflanzen? Diözisch (Zweihäusikeit): Pflanzen haben entweder rein männl. oder rein weibl.Blüten, z.B. Hanf, Spinat, HopfenMonözisch (Einhäusigkeit): männl. und weibl. Blüten auf einer Pflanze aberräumlich voneinander getrennt, z.B. Mais, Gurke, KürbisHermaphrodite (zwittrige): maännl. und weibl. Blütenorgane in zwitrriger Pflanzevereint
• 64) Erklären sie Selbstung Selbstbefruchtung (Autogamie) bedeutet Kreuzung mit sich selbst. Die Pflanzebefruchtet sich mit ihren eigenen Samen
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• 65) Was sind geschlechtsbestimmende, was sind geschlechtsproduzierende Gene? Bei diözischen Pflanzen sind Gene für die Anlage von männlichen und weiblichenBlütenteilen in beiden Geschlechtern immer vorhanden (geschlechtsproduzierendeGene). Die Geschlechtsdeterminierung erfolgt über geschlechtsentscheidende Gene.So befinden sich zu einem geringen Anteil in einer diözischen Population auchmonözische Pflanzen
• 66) Erklären sie: Herkogamie: räuml. Trennung von männlichen und weiblichenGeschlechtsorganen innerhalb einer Blüte, z.B. MaisDistylie: Staubblatt und Griffel liegen auf zwei verschiedenen EbenenHeterostylie: verschiedene Griffellänge innerhalb einer Population, auf einerPflanze jedoch immer gleich, z.B. PrimelDichogamie: männl. und weibl. Blütenorgane blühen zeitlich unterschiedlichProtandrie: Vormännlickeit, Pollenkörner werden entlassen, bevor weibl.Blütenorgane Befruchtungsreife erreicht, z.B. Getreide Protogynie: Vorweiblichkeit, Narbe ist befruchtungsfähig bevor Pollen entlassenwird, z.B. RapsChasmogamie: offene Abblüte, z.B. RoggenCleistogamie: geschlossene Abblüte, z.B. Gerste
• 67) Nennen sie physiologische Mechanismen zur Steuerung der Fremdbefruchtungsrate - Herkogamieo Heterostylieo Distylieo Tristylie- Dichogamieo Protandrieo Protogynie- Blütenöffnungo Cleistogamieo Chasmogamie
• 68) Nennen sie genetische Mechanismen zur Steuerung der Fremdbefruchtungsrate Gametophytische Selbstinkompatibilität:Pollen mit best. Allelen (z.B. S1S2) trifft auf Narbe und bildet Keimschlauch aus- wenn im Griffelgewebe das andere Allele vorhanden sind kann Schlauchweiter wachsen und Befruchtung stattfinden- wenn die gleichen Allele im Griffelgewebe vorhanden sind, hemmt dasGewebe das Schlauchwachstum und verhindert BefruchtungMech. kann durch Hitzebehandlung ausgeschaltet werdenSporophytische SI:Pollen wird von Narbe erkannt, die dann eine wasserundurchlässige Schicht bildet,und der Pollen kein Wasser bekommt, das er zum Keimen brauchen würde- z.B. Kirsche- Ausschaltung durch: Abschneiden der Narbenoberfläche, Salzlösg. auf NarbeCytoplasmatisch-Kerngenetische männliche Sterilität (CMS)
• 69) Erklären sie CMS Zusammenspiel von Genen des Cytoplasmas und Kerngenen:Sterile Formen besitzen ein steriles Plasma (S), das immer von der Mutterweitergegeben wird (cytoplasmatische Vererbung) und ein rezessives Kerngen(msms). Ihre Nachkommen sind auf Grund der Wechselwirkung steril.Der sog. Maintainer ist der Kreuzungspartner der Mutterlinie und hat ebenfalls dassterile Kerngen, ist aber fertil, weil sein Cytoplasma fertil ist. Alleridings wird dieses janur von der Mutter weitergegeben. Auf diese Weise wird Hybridsaatgut vermehrt.Allerdings braucht man im Endeffekt auch einen Mechanismus der die Sterilitätwieder aufhebt, damit das Saatgut auch Ertrag bringt. Dazu benutzt man sog.Restorer, der die dominanten Kerngene MSMS besitzt und somit die Sterilitätaufhebt, egal ob das Cytoplasma steril ist oder nicht
• 70) Was ist somaklonale Variation? Veränderungen/Mutationen des Pflanzengenoms, aufgrund von Stress in einer Zell-und Gewebekultur, ausgelöst oft durch Phytohormone
• 71) Was ist gametoklonale Variation? Somaklonale Variation, nur in Gewebe haploider Zellen, z.B. Mikrosporen
• 72) Was ist Resynthese? Schaffung genetischer Variation, indem man Arten die durch Alloploidie entstandensind, z.B. Raps künstlich aus ihren Ausgangsarten zusammenführt. Darüber hinauskann man auch völlig neue alloploide Arten schaffen, z.B. Triticale aus Roggen undWeizen
• 73) Was ist Inzucht? Paarung von Verwandten, zustandsgleich oder abstammungsgleich bedingt
• 74) Was ist Mutation? Spontan entstehende oder durch Mutagene experimentell induzierte qualitative oderquantitative Veränderung des genetischen Materials
• 75) Welche Arten von Mutationen gibt es? - Genmutation- Chromosomenmutation- Genommutation
• 76) Welche Arten von Chromosomenmutation gibt es? - Insertion: Einfügung eines zusätzl. Teilstücks- Deletion: Ein Stück des Chromosoms geht verloren- Inversion: nach einem doppelten Bruch falsch herum eingefügtes Teilstück- Duplikation: Verdopplung eines Teilstücks, dass in Schwesterchromatide eingebautwurde- Translokation: Chromosomenbruchstück wird in nicht homologes Chromosomeingebaut
• 77) Was ist eine Genommutation Veränderung in der Anzahl der Chromosomen, z.B. Polyploidie
• 78) Nenne die Faktoren, die die Allelfrequenz verändern - Mutation- Selektion (natürlich, künstlich)- Drift zufällige Veränderung in kleinen Populationen- Migration (Zu- oder Abwanderung von Individuuen)
• 79) Was ist die Allelfrequenz? Häufigkeit einzelner Allele in einer Population
• 80) Welche Faktoren wirken auf die Genotypfrequenz ein? - Allelfrequenzänderungen- Paarungssystemveränderungen
• 81) Erklären sie die Begriffe: Dominanzeffekt: Mehrleistung über dem ZuchtwertAdditiver Geneffekt: Summe der Durchschnittseffekte von AllelenHeritabilität: Erblichkeitsmaß, Anteil der genotypischen Varianz an der gesamtenphänotypischen Varianz, Werte zwischen 0 und 1. h2=VG/VPAllgemeine Kombinationsfähigkeit: GCA, durchschnittl. Eignung einer Linier alsKreuzungselterSpezifische Kombinantionseignung: SCA, Abweichung einer Kreuzung von derSumme der GCA ihrer Eltern
• 82) Welche Möglichkeiten gibt es, Inzuchtlinien herzustellen? - Linienzüchtungo Ramsch-Methodeo Pedigreemethodeo Stammbaumanalyseo Einkorno Rückkreuzungsmethode- Populationszüchtungo Massenausleseo Restsaatgutmethodeo Mutterstammbaumzüchtung- DH-Linien- CMS- Massenkastration- IK-System- SeedLink genetisch erzeugt- Gametozide
• 83) Was ist Panmixie? Zufällige Paarung bei FB: gleiche Paarungswahrscheinlichkeit aller Gameten in einerPopulation
• 84) Was ist das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht, wo stellt es sich ein? Die Genotypen einer zufallspaarenden Fremdbefruchterpopulation befinden sich inim sog. HWG, dass sich nach einer Generation Zufallspaarung einstellt und sichdann nicht mehr verändert: p2+2pq+q2Voraussetzung:- keine Allelfrequenzänderung- ZufallspaarungDie Häufigkeit der einzelnen Genotypen erhält man durch Multiplikation derjeweiligen Allelfrequenzen:AA durch p2 p steht für AAa durch 2pqaa durch q2

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