VL 1 Flashcards
Was sind Ziele der Pflanzenzüchtung?
Pflanzen genetisch so verändern, dass sie besser an Bedürfnisse des Menschen angepasst sind
Wichtigste Zuchtziele Ertrag, Qualität und Stabilität
Was sind wichtige Punkte in der Geschichte der Pflanzenzüchtung?
-9000 v. Chr. Domestikation / Selektion: Domestikation und spontane Hybridisierung -> erste Bauern betreiben Auslese
1694 Geplante Kreuzung: Camerer: Pflanzen haben Sex -> Züchtung wird zum Beruf
1865 Genetische Selektion: Mendel: Vererbung folgt Regeln -> Züchtung wird zur Wissenschaft
1970 Genetische Modifikation: Berg/Boyer/Cohen: Artübergreifender Gentransfer -> Züchtung wird zum “High-Tech Business”
Domestikation
vor etwa 10’000 Jahren hat Mensch durch Inkulturnahme geeigneter Pflanzen angefangen Kulturpflanzen zu schaffen
Dabei wurden gezielt oder indirekt bestimmte Eigenschaften selektiert
S. 19
Wie viele Pflanzenarten gibt es weltweit und wieviele sind zur Ernährung nutzbar?
Wieviele Kulturpflanzen gibt es?
250’000 Pflanzenarten weltweit
50’000 zur Ernährung nutzbar
7000 Kulturpflanzen
15 liefern 95% der Nahrungsenergie
3 Arten liefern 60% der Nahrungsenergie
Was sind die wichtigsten Domestikationprozesse?
(S. 23)
Samenschütten
Wildpflanze: Erhöhtes Samenschütten zur Verbreitung
Kulturpflanze: Reduziertes Samenschütten für einfache Ernte
Reife und Keimung
Wildpflanze: Variable um Wetterkapriolen zu entkommen
Kulturpflanze: Uniformität um Kulturführung und Ernte zu erleichtern
Lebenszyklus
Wildpflanze: Angepasst an ökologische Nische
Kulturpflanze: Angepasst an Fruchtfolge
Giftige und schlecht schmeckende Substanzen
Wildpflanze: Erhöht zum Schutz vor Pathogenen und Herbivoren
Kulturpflanze: Reduziert weil leckerer und gesünder
Grösse und Anzahl der Blüten
Wildpflanze: Viele, kleine Blüten als Puffer bei Zerstörung
Kulturpflanze: Wenige, grosse Blüten erleichtern die Ernte
Beispiel Dreschbarkeit bei Weizen
Einkorn, Emmer (und Dinkel) …
* Haben brüchige Spindeln und feste, verwachsene Spelzen.
* Damit ist das Korn besser geschützt und wird mitsamt dem Ährchen verbreitet.
* Es braucht einen Zusatzschritt beim Dreschen
Weizen hat
* Harte Spindeln und brüchige Spelzen. Damit bleibt das Korn am Halm, lässt sich aber einfach dreschen.
Domestikation - Verzweigung
Teosinte branched 1 gen (tb1) verursacht eine dramatische Veränderung von langen Seitenverzweigungen der Teosinte hin zu kurzen Seitenverzeigungen des Mais. Die Blätter des sich nicht streckenden Seitentriebs umhüllen und schützen den Kolben.
Domestikation - Fruchtgrösse (S. 26)
Grössere Früchte ohne Bitterstoffe erlauben eine einfache , leckere Mahlzeit
Geplante Kreuzung - Züchtung wird zum Beruf
Das 17. und 18. Jahrhundert war das Zeitalter der Aufklärung und einer Besinnung auf die Naturwissenschaften
Die Erkenntnis, dass Pflanzen nach der Bestäubung durch Pollen Samen bilden, setzt das Fundament eines neuen Berufsfelds: Pflanzenzüchter
Ab 1800 gibt es vermehrt Bauern, die sich auf Selektion,
Saatgutvermehrung, und Vermarktung spezialisieren.
Diese Züchter passen alte Kulturpflanzen an neue Klimaverhältnisse an. (Anpassung von Weizen an kontinentales Klima Nordamerikas)
Durch Züchtung entstanden nicht nur angepasste Sorten, sondern sogar neue Kulturarten, wie zum Beispiel die Zuckerrübe
Genetische Selektion
1865: Gregor Mendel publiziert seine Regeln der Vererbung
Mendels Erkenntnis ist Start für moderne Pflanzengenetik
Pflanzenzüchter nutzen diese Grundlagen für ihre Zuchtprogramme
Anstrengungen münden in grünen Revolution
Grüne Revolution (1950er und 60er Jahre)
Generelle Modernisierung der Landwirtschaft
Globalisierung der Pflanzenzüchtung umd Pflanzen für mechanisierte un dintensive Landwirtschaft anzupassen
Internationale agronomische Versuchszentren wurden gebildet
Genetische Modifikation
1970 Rekombinante DNA Technologie (Berg, Cohen, Boyer) ermöglicht DNA Transfer über Artgrenzen.
2000 A. thaliana ist die erste Pflanzenart mit vollständig sequenziert Genom.
2015 Fast alle wichtigen Kulturpflanzen sind vollständig sequenziert (Weizen wurde 2017 vollständig sequenziert).
Ertragsentwicklung bei Mais
S. 43
ab 1935 steigende Erträge bei Mais die weiter anhalten
Errungenschaften der genetischen Modifikation
2013 bauten 18 Mio. bauern GMO auf 175.2 Mio ha an (>10% der gesamten Ackerfläche)
-> hierbei kommt fast in 100% Fälle Herbizid Resistenz und Resistenz gegen SChadinsekten zum Einsatz
-> mehr als 90% dieser bauern sind Kleinbauern in Entwicklungsländern, China, Indien und Philippinen
-> Durchschnittlicher Ertragszuwachs aufgrund genetisch modifizierter, moderner Hochertragssorten war 6% in Industrienationen und 29% in Entwicklungsländern
