VL 10

Question 1

Grundprinzip der Klonzüchtung

Answer 1

vegetativ vermehrte Nachkommen sollen genetisch mit Ausgangsmaterial identisch sein

Zur Erzeugung neuer variation wird die vegetative Fortpflanzungsweise ausnahmsweise durch eine sexuelle Kreuzung durchbrochen

Jeder Sämling dieser Kreuzung stellt potentiell eine neue Sorte dar

Nach Kreuzung erfolgt die weitere Vermehrung wieder vegetativ

Question 2

Grundschema der Klonzüchtung

Answer 2

Kreuzung erzeugt Variabilität, ab dann nur noch vegetativ

Selektion von Sämlingen

A-Klone selektierter Sämlinge in Reihen

B-Klone aller selektieren A-Klone

C- Klone an mehreren Standorten

D-Klone mehrortig in mehreren Wiederholungen

Vermehrung und Sortenzulassung

Question 3

Wie ist die Erhaltungszüchtung bei Klonsorten?

Answer 3

technisch einfach, da es weder zu Einkreuzungen noch zu Aufspaltungen kommt

Durch das Risiko der Krankheitsübertragung ist die Erhaltungszüchtung dennoch wichtig, umfangreicher und teuer

Bei Kartoffeln z.B. zahlreiche Viren und Pilze übertragen

Question 4

Beispiel Reinhaltung von Virosen bei Kartoffeln

Answer 4

Kartoffelvirosen werden meist von Blattläusen übertragen

Traditionelle Massnahmen:
- chemische Bekämpfung
- Anbau in Gesundlagen mit wenig Läusen
- Entfernung sichtbar infizierter PFlanzen
- Frühe Krautabtötung durch Herbizide

Erkennung von VIrusinfektionen mit dem ELSIA und AUssortierung befallener Pflanzen

In vitro Vermehrung

Question 5

Meristemkultur

Answer 5

erlaubt es, befallenes Material von VIren zu befreien

Die Meristeme keimender Kartoffeln sind virusfrei, da die Viren erst in etwas ältere Zellen einwandern

Question 6

Weshalb ist Rückkreuzung nicht möglich in Klonsorten und was sind Alternativen?

Answer 6

Rückkreuzung würde die meist heterozygote Sorte aufspalten

Alternativen:
- Suche nach Mutationen bzw. Mutationsauslösung
- Cisgenese
- Genome editing

Question 7

Weshalb ist die Klonzüchtung langwierig?

Answer 7

Obwohl Prinzip der Klonzüchtung einfach ist, ist es oft schwer die grosse Anzahl an Zuchtzielen zu erreichen

Dies wird durch die oft komplexe und schwer vorhersagbare polyploide Vererbung erschwert

Oft sind Sorten daher lange auf dem Markt

Bsp: 100 Jahre Bintje, Russet Burbank bei Kartoffeln
Golden Delicious und Cox Orange bei Äpfeln
Sylvaner und Riesling bei Reben

Question 8

Was sind die drei wichtigsten Zuchtmethoden von Populationszüchtung?

Answer 8

Massenauslese (einfachste Methode)

Restsaatgutmethode

Synthetische Sorten

Question 9

Was ist das Merkmal der Populationszüchtung?

Answer 9

Offenes Abblühen der Pflanzen im Sortengarten -> Väter unbekannt

Im Vergelich zu Linienzüchtung lässt sich demnach meist nur auf Basis der Leistung der Mütter selektieren

Question 10

Massenauslese

Answer 10

Durch zweimalige Selektion

• Genetisch variable Ausgangspopulation
• Selektion und Beurteilung der Leistung anhand von Einzelpflanzen
• Mischung des Saatguts der Einzelpflanzen zur Vermehrung für den Anbau

S. 27

Question 11

Was ist positive und negative Massenauslese?

Answer 11

Positive Massenauslese: Pflanzen mit gewünschten Eigenschaften werden behalten

Negative Massenauslese: Pflanzen mit unerwünschten Eigenschaften werden entfernt

Question 12

Vorteil und Nachteil der Massenauslese

Answer 12

Vorteil: Wenig Aufwand, Bearbeitung grosser Populationen erlaubt Verminderung von Inzucht und Drift

Nachteil: Wenig Effizienz, da nur Einzelpflanzen visuell beurteilt werden können

Question 13

Effizienz der Massenauslese

Answer 13

richtet sich nach Zeitpunkt der Selektion

Selektion vor Blüte erlaubt Selektion von Vätern und Müttern
- bei generativen Arten nur für Merkmale wie Winterfestigkeit und frühen Krankheitsbefall anwendbar, nicht für Ertrag
- bei vegetativ genutzten Arten, z.B: Zuckerrüben, Futtergräser, auch für Ertragskomponenten anwendbar

Selektion nach Blüte: erlaubt nur Selektion der Mütter -> halbe Wirksamkeit da von einer unselektierten Pollenwolke betäubt wurde

Question 14

Restsaatgutmethode

Answer 14

Mutterstammbaummethode

Beurteilung der Leistung v.a. anhand der Nachkommen (A1/B1-Stämme) selektierter Einzelpflanzen/Stämme

Selektion anhand der Restsaatguts aus Ausgangspopulation und A2 Stämmen
-> A2 und B2: nur selektierte Mütter dürfen bestäuben

S. 32

Question 15

Vor- und Nachteile der Restsaatgutmethode

Answer 15

Vorteile
Kontrollierte Bestäubung der selektierten Stämme untereinander durch Nutzung des Restsaatguts

Nachteile
Die Evaluation kostet ein zusätzliches Jahr.
Alternative: Selektion direkt in den A1-Stämmen -> die unkontrollierte Bestäubung wird eventuell von einer Verdoppelung der Selektionszyklen wett gemacht

Question 16

Synthetische Sorten

Answer 16

Entstehen durch offene Bestäubung oder gezielte Kreuzung einer eingeschränkten Anzahl von selektierten elterlichen Komponenten und anschliessender Vermehrung über einige Generationen offenes Abblühen.

Question 17

Grundidee einer Synthetik

Answer 17

Sorte aus Komponenten aufbauen

Man versucht in einem GCA Test erst die besten Kreuzungseltern zu feinden

Vorteile:
Komponenten werden einzeln geprüft und können genetisch unverändert erhalten werden
Sorte kann ständig neu aus ihren Komponenten synthetisiert werden

Question 18

Polycross Synthetic (Vater unbekannt)

Answer 18

Polycross: Offene Rekombination der EInzelpflanzen der Komponenten (nie zwei gleiche nebeneinander)

Auf die besten Komponenten im GCA Test wird dann fpr den Aufbau der Synthetic zurückgegriffen, um die Syn 1 zu erzeugen. Die Syn 2 folgt dann durch einfache Vermehrung

S. 38

Question 19

Potentielle Eltern von Synthetics

Answer 19

Klone (bsp. Futtergräser)

Inzuchtlinien (Bsp. Mais)

Populationen, bei Arten in denen Klone oder Inzuchtlinien schwer herstellbar sind (bsp. Roggen)

Nachteil bei Populationen als Komponenten: Genetische Variation zwischen den Populationen gering -> genetischer Zuchterfolg

Question 20

Zwei Arten der Erhaltung einer Synthetik

Answer 20

Jährliches Aufbauen der Sorte aus ihren Komponenten

Kontinuierliche Erhaltungszüchtung wie bei anderen Populationssorten

Streng genommen ist nur bei jährlichem Neuaufbau von Synthetik zu sprechen.
Da es nach der Syn-2 weiter zur Veränderung der Sorte kommen kann, muss genau festgelegt werden, welche Generation als Sorte angesehen werden soll.

Question 21

Wie werden die drei Methoden der Populationszychtung bezüglich i und h2 bewertet?

Answer 21

Abnahme der Selektionsintensität i:
Massenselektion > Restsaatgutmethode > Synthetik
- Bei Massenselektion können wenige aus tausenden bewerteter Genotypen selektiert werden.
– Bei Synthetik können im Polycross wenige Komponenten geprüft werden aus denen selektiert wird.

Heritabilität verhält sich umgekehrt:
Synthetik > Restsaatgutmethode > Massenauslese
- Bei der Massenauslese ist die Beurteilung der Einzelpflanzen nur in einer Umwelt möglich
– Bei Synthetik werden Komponenten und Test- kreuzungen mehrjährig beobachtet

Question 22

Was sind Probleme bei der Erhaltungszüchtung?

Answer 22

Krankheiten bei Vermehrung über Klone
- nur Probleme bei Erhaltung, da der Bauer das Befallsfreie Saatgut bekommt

Natürliche Selektion
- bsp. hohe Pflanzen haben Selektionsvorteil. bei Populationen, die auf geringe Wuchshöhe selektiert wurden würde diese ohne Erhaltungszüchtung ansteigen