VL 6

Question 1

Definition genetische Ressourcen laut FAO

Answer 1

The diversity of genetic material contained in traditional varieties and modern cultivars grown by farmers as well as crop wild relaties and other wild plant species that can be used for food, feed or other domestic and industrial purposes
(FAO 1996)

Question 2

Bedeutung von genetischen Ressourcen

Answer 2

Voraussetzung für Selektion (Evolution) und Verbesserung von Populationen

Konservierung und nachhaltige Nutzung von genetischen Ressourcen ist Voraussetzung für eine gesicherte Nahrungsmittelproduktion

Question 3

Was sind genetische Ressourcen grob gesagt?

Answer 3

gesamtes genetisches Material, das zur Züchtung einer Kulturart zur Verfügung steht

Question 4

Was ist der primäre, sekundäre und tertiare Genpool?

Answer 4

Primärer Genpool: Zuchtmaterial, exotisches Material, wilde Verwandte (gut kreuzbar)

Sekundärer Genpool: Arten, die nur mit Schwierigkeiten kreuzbar sind

Tertiärer Genpool: Arten, die nur mit Spezialverfahren kreuzbar sind

Question 5

Was sind die 8 Zentren der Diversität?

Answer 5

(= Ursprungsgebiete der jeweiligen Arten)

8 Zentren der genetischen Diversität:
- Ostasien
- Indien
- Zentralasien
- Naher Osten
- Mittelmeerraum
- Äthiopien
- Zentralamerika
- Anden

Grosse Genbank mit vielen wertvollen Ressourcen

Question 6

Was ist ein Genzentrum?

Answer 6

Als Genzentrum werden Gebiete mit besonders grosser genetischer Diversität einer bestimmten Gattung oder Art vezeichnet. Es ist als eine geografische Region definiert, in der eine Grupp evon Organismen entweder domestiziert oder auch freilebend ihre unterschiedlichen Eigenschaften entwickelt hat

Question 7

Pre-breeding als Zwischenschritt

Answer 7

S. 184 (13)
Available Ressources -> Characterization of Germplasm -> Pre-breeding Germplasm of interest -> Elite Germplasm

Question 8

Einengung der Variation

Answer 8

Wildart -> Domestikation -> Landsorte -> moderne Züchtung
-> Zuchtsorte

S. 185 (14)

Question 9

Was ist die Gefahr bei einem Zuchtgarten?

Answer 9

Typischer Zuchtgarten besteht fast ausschliesslich aus angepasstem Zuchtmaterial

Selektion = Einengung

-> Gefahr einer genetischen Verarmung oder genetischen Erosion

Question 10

Erhaltung genetischer Ressourcen Übersicht

Answer 10

S. 192 (21)

Erhaltung
- ex situ, statisch
- in situ, dynamisch

Standort
- Genbanken
- botanische Gärten, Schaugärten, Arboreten

• natürliche Standorte
• Landwirtschaftlich genutzte Fläche

Zielsetzung
- Konservierung, Dokumentation
- Demonstration
- Erhaltung durch Schutz
- Erhaltung durch Nutzung

Siehe Folie für bessere Übersicht und Zusammenhänge

Question 11

Svalbard Flobal Seed Vault

Answer 11

Kapazität für 4.5 Mio Saatgutproben

1’074’537 Proben eingelagert (2021)

Unterirdisch im Permafrost (-18°C)

Question 12

Wichtige Genbanken

Answer 12

International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) Mexiko

International Rice Research Institute (IRRI), Los Banos, Philippines

International Crop Research Institute for the Semiarid Tropics (ICRISAT), Patancheru, India

International Potato Center (CIP) Lima, Peru

Question 13

Was sind Vor- und Nachteile von Ex situ Erhaltung?

Answer 13

Vorteile:
- sichere Erhaltung der Genotypen
- grosse Mengen auf kleinem Raum lagerbar

Nachteile:
- Verlust der Keimfähigkeit
- Keine Anpassung an die Umwelt
- Regeneration aufwändig
- Fehlende Informationen

Question 14

Welche Faktoren haben Einfluss auf Lagerdauer?

Answer 14

Wachstumsbedingungen
Ernte
Lagerbedingungen
Genetischer Hintergrund

Lagerdauer kann durch optimale Lagerung verlängert werden, aber Saatgut ist nicht unsterblich

Question 15

Ex situ Erhaltung

Answer 15

Detaillierte Charakterisierung
- Nutung der genetischen Ressourcen in Zuchtprogrammen

Entwickeln von core collections
- Subset von genetischen Ressourcen charakteristisch für eine Art
- Phänotypische Daten
- Genotypische Daten
- Reduzieren des Konservierungaufwands

Question 16

In situ Erhaltung, Vor- und Nachteile

Answer 16

In situ erhaltung von Landrassen, Ökotypen und Wildarten in ihrer natürlichen Umgebung

Vorteile:
- Aufrechterhaltung der Interaktion Umwelt - Genotyp&raquo_space; laufende Evolution
- Gewinne in Anpassungsfähigkeit
- Keimfähigkeit bleibt erhalten
- Kombination Erhaltung / Nutzung

Nachteile:
- Aufwändige Erhaltung der Habitate
- Grosser Platz / Arbeitsaufwand

Question 17

Pkant genetic ressources o forage crop species

Answer 17

Co-existence of cultivated and wild forms of many grassland species
- wild forms that co-evoved with cultivated forms
- feral forms that originated from cultivated forms but escaped and persisted in the natural environment
- cultivars, landraces, ecotypes and wild populations form important PGR for forage crop species

generally high genetic variability within populations due to the out-crossing pollination system of many species

For targeted utilisation of PGR, detailed knowledge ont he structure of available PGR is indispensible

Question 18

Charakterisierung von genetischen Ressourcen

Answer 18

Phänotypisch:
- Krankheitsresistenz
- Stresstoleranz
- Agronomische Merkmale

Genotypisch:
- Verscheidene Methoden
- Marker-basiert
- Sequenz-basiert

Beschreibung der genetischen Variabilität
- gene diversity, heterozygosity, allelic richness, nucleotide diversity

Question 19

Wie kann Variation erzeugt werden?

Answer 19

Genetische Rekombination
Rückkreuzung
Protoplastenfusion
(Gentechnologie)

Question 20

Kreuzung

Answer 20

genetische Rekombination zwischen zwei Eltern

Wichtigste Methode zur Erzeugung genetischer Variation

Question 21

Perfekte Population

Answer 21

Jeder Genotyp kommt mindestens 1x vor

Question 22

Folien 60 - 62

Answer 22

s. 60 - 62
(231 - 233)

Question 23

Was ist Gentransfer und wodurch kann dies erzeilt werden?

Answer 23

Übertragung einzelner Gene

durch:
- Rückkreuzung
- Protoplastenfusion
- Genetische Transformation

Question 24

Rückkreuzung Verwendung und Genomanteile

Answer 24

meistens zur Übertragung von Resistenzgenen

Anteil des rekurrenten Eltern-Genoms:
1 - 1/2^m+1

Anteil des Donor-Genoms:
1/2^m+1

Siehe Folie 65 - 67 (236 - 238)

Question 25

Rückkreuzung über Arten

Answer 25

über Arten hinweg sexuelle Kreuzungen möglich

bei Artkreuzungen kommt es oft zu Befruchtung und beginnender Embryonalentwicklung aber zu keiner normalen Endosperm- und Samenbildung

Embryonenkultur: junge Embryo wird isoliert und auf einem Nährmedium angzogen

Question 26

Protoplastenfusion

Answer 26

1. Pflanzlihces Material wird mit Enzymen behandelt, die die Zellwand aufläsen. Zurück bleiben Protoplasten
2. Durch Zugabe bestimmter Chemikalien wird die Fusion von zwei Protoplasten erreicht; es entsteht eine somatische Hybride
3. Die Fusionsprodukte werden identifiziert und in vitro kultiviert

Question 27

Probleme Protoplastenfusion

Answer 27

Somatische Hybridisierung auch zwischen genetisch weit voneinander entfernten Arten möglich

Problem der Sterilität der Nachkommen bleibt bestehen

Entwicklung von gesunden Pflanzen ectl. beeinträchtigt

Question 28

Was sind Asymmetrische Hybride?

Answer 28

Alternative zur Rückkreuzung bei nicht-kreuzbaren Arten

Bestrahlung der Donorprotoplasten
- grösster Teil des Genoms zerstört

Protoplastenfusion
- asymmetrische Hybriden die nur einen kleinen Teil des Donorgenoms enthalten
- screenign für gewüünschtes Donorgen

Aufwand und Erfolg schwer vorhersehbar