Domestication Flashcards
Moderne Pflanzenzüchtung
Seit 100 Jahren (ca. seit Wiederentdeckung Mendelscher Gesetze)
Genpool von Kulturpflanzen
Züchtung = Bottleneck
=> Reduktion an genetischer Diversität
Wichtigstes Merkmal bei Pflanzenzüchtung
Samen behalten
Spannungsfidern in Hülsenfrüchten
Spindelbruch bei Weizenwildform => feste Spindel auslesen war probably erstes Merkmal für das Menschen selektiert haben
Für Pflanze: wildform = effiziente Verteilung der Samen => Kulturform abhängig von Menschen
=> Gegenseitige Abhängigkeit
Erste (seltene) Merkmale:
Seltene varianten möglich bei kleiner Anzahl Gene, die mutiert werden müssen
Ernteindex
Kornertrag/ gesamte oberirdische Biomasse
Selektion für
Samen behalten
“praktischer” Habitus
hoher Ernteindex
Geringere/keine Photoperiodensensibilität (KTP/LTP)
Alkaloid und Allergen arm (Atropin in Atropa belladonna, Cucurbin in (Zier)Kürbissen, Cyanid in Cassava)
Viele Vitamine/ Nährstoffe/spezifische Nutzung/Optik (Qualitätseigenschften)
Reduzierte Keimruhe => führt aber zu Auswuchs wenn extrem reduzierte Keimruhe (-ABA/+GB)
Kurztag/Langtag geografische Distribution
Tropisch: Kurztagspflanzen
Shift in Kulturpflanzen bzgl Befruchtung
Tendenz zu Selbstbefruchtung
Oder klonale Vermehrung
Beispiele für klonale Pflanzen, Probleme?
Kommerzielle Banane
Safran
Genetische Diversität = 0 => sehr gefährdet durch Pathogene
Wild vs. Kulturarten
Grosse Artenzahl, grosse Diversität, kleine Biomasse/ geringe Nutzung => kleine Artenzahl (big five = unglaublich geringe Basis), geringe Diversität, grosse Biomasse & Nutzung
Wichtigste Kulturpflanzen
Leguminosen
Poaceae
Solanaceae
Entwicklung Landwirtschaft
Gleichzeitig in Mesoamerika, fruchtbarer Halbmond und China vor ca. 10’000 Jahren
Vavilov
Institut => Schutz der Seed Bank in Hungersnot
Lysenko
Gegner Vavilov
Wollte Memdel disproven
=> Verebung erworbener Eigenschaften => alles gefälscht
“deadliest” scientist
Genzentren von Kulturpflanzen
Mesoamerika: Mais, Tomaten, Bohnen
Südamerika: Kartoffel
Afrika: Kaffee, Hirse, Getreide allg.
Naher Osten (fruchtbarer Halbmond): Weizen, Gerste
China: Reis, Sojabohne, Orange, Grapefruit, Thee
Indien: versch. Leguminosen, indischer Reis
=> alle tropisch
=> immer Getreide (Met, Cys) und Leguminosen (Lysin) => ausgewogen in Aminosäuren
=> Europa und USA nicht beigetragen
Evolution von Weizen
2 Hybridisierungen
A (2n, wild) + B (2n, wild) => AB (4n, domestiziert) => AB + D (2n, wild) => ABD (6n)
Pasta Weizen (Triticum turgidum) => 4n
Brot Weizen (Triticum aestivum) => 6n
Was ist doe Wildform von Brotweizen?
Ursprünglich 3 Wildformen
Oder keine direkte: da AB bereits domestiziert & keine Hexaploide wildsorte
Neue Futtergetreideform
Triticale
Ca. 50 Jahre alt
=> hexaploide Futterpflanze aus tetraploidem Weizen und diploidem Roggen
Nicht mehr domestikation sondern züchtung
Cytogenetik
Analyse von Chromosomem unter dem Mikroskop
Hinweise auf Verwandtschaft zweier Arten
Können lebensfähige, nicht sterile Nachkommen produzieren: gleiche Art oder eng verwandt (primärer Genpool)
Molekulare und Isozym Marker
Ploidiegrad
Autopolyploidie
Gleiche chromosomensätze verdoppelt
Allopolyploidoe
Versch. Genome vereint
Unterschiede Teosinte und Mais
Teosinte:
Wenige Reihen in Ähre & geschützt
Verzweigte Wuchsform
Kein Haupttrieb, m an Spitze von Primären Blattachselsprossen, f an sekundären Blattachselsprossen
Mais:
Viele Reihen
Apikaldominanz, m an Haupttrieb, f in primären Blattachselsprossen
Tb-1 Ref Mutante
Teosinte-branched
Mais (2n) mit wt Teosinte (2n)
=> heterozygote Tb, Mais Phänotyp
=> Mutator Transposon => Hoffnung Insertion in Tb Gen => Inaktivierung => Teosinte Phänotyp
Tb1 Gen
Transkriptionsfaktor
Bindet an regulationselemente von anderen Genen, kontrolliert deren transkription
Basic domain helix loop helix
Klasse von TFs
Basic domain = 2 Monomere, die sich zu Dimer zusammenlagern und erkenne so symmetrische Sequenz
Kein Unterschied in Tb Protein in Mais und Teosinte
=> örtlicher Unterschied in Expression
=> in Mais stärker exprimiert in Blattachselsprossen als in Teosinte (durch Transposoninsertionen)
= Wachstumsrepressor
