VL 10 Flashcards
Grundprinzip der Klonzüchtung
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
Grundschema der Klonzüchtung
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
Wie ist die Erhaltungszüchtung bei Klonsorten?
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
Beispiel Reinhaltung von Virosen bei Kartoffeln
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
Meristemkultur
erlaubt es, befallenes Material von VIren zu befreien
Die Meristeme keimender Kartoffeln sind virusfrei, da die Viren erst in etwas ältere Zellen einwandern
Weshalb ist Rückkreuzung nicht möglich in Klonsorten und was sind Alternativen?
Rückkreuzung würde die meist heterozygote Sorte aufspalten
Alternativen:
- Suche nach Mutationen bzw. Mutationsauslösung
- Cisgenese
- Genome editing
Weshalb ist die Klonzüchtung langwierig?
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
Was sind die drei wichtigsten Zuchtmethoden von Populationszüchtung?
Massenauslese (einfachste Methode)
Restsaatgutmethode
Synthetische Sorten
Was ist das Merkmal der Populationszüchtung?
Offenes Abblühen der Pflanzen im Sortengarten -> Väter unbekannt
Im Vergelich zu Linienzüchtung lässt sich demnach meist nur auf Basis der Leistung der Mütter selektieren
Massenauslese
Durch zweimalige Selektion
- Genetisch variable Ausgangspopulation
- Selektion und Beurteilung der Leistung anhand von Einzelpflanzen
- Mischung des Saatguts der Einzelpflanzen zur Vermehrung für den Anbau
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Was ist positive und negative Massenauslese?
Positive Massenauslese: Pflanzen mit gewünschten Eigenschaften werden behalten
Negative Massenauslese: Pflanzen mit unerwünschten Eigenschaften werden entfernt
Vorteil und Nachteil der Massenauslese
Vorteil: Wenig Aufwand, Bearbeitung grosser Populationen erlaubt Verminderung von Inzucht und Drift
Nachteil: Wenig Effizienz, da nur Einzelpflanzen visuell beurteilt werden können
Effizienz der Massenauslese
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
Restsaatgutmethode
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
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Vor- und Nachteile der Restsaatgutmethode
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
Synthetische Sorten
Entstehen durch offene Bestäubung oder gezielte Kreuzung einer eingeschränkten Anzahl von selektierten elterlichen Komponenten und anschliessender Vermehrung über einige Generationen offenes Abblühen.
Grundidee einer Synthetik
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
Polycross Synthetic (Vater unbekannt)
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
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Potentielle Eltern von Synthetics
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
Zwei Arten der Erhaltung einer Synthetik
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.
Wie werden die drei Methoden der Populationszychtung bezüglich i und h2 bewertet?
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
Was sind Probleme bei der Erhaltungszüchtung?
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
