Regeneration adulter Malus-Unterlagen:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Bonn
ZADI
2000
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| Schriftenreihe: | Schriften zu genetischen Ressourcen
14 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Berlin, Humboldt-Univ., Diss., 2000 |
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| adam_text | Titel: Regeneration adulter Malus-Unterlagen
Autor: Feuerhahn, Britta
Jahr: 2000
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis......................................................................................................................i
Verzeichnis der Abkürzungen.................................................................................................iv
Zusammenfassung...................................................................................................................vi
1 Einleitung...........................................................................................................................1
2 Zielstellung........................................................................................................................6
3 Literaturübersicht.............................................................................................................7
3.1 Konventionelle Verfahren zur Regeneration...........................................................7
3.2 In-vitro-Verfahren zur Regeneration......................................................................12
3.3 Möglichkeiten zur Bewertung der regenerierten Unterlagen..............................18
4 Material und Methoden................................................................................................20
4.1 Konventionelle Verfahren zur Regeneration.........................................................20
4.1.1 Wurzelschmttiinge.............................................................................................20
4.1.2 Veredlungen.......................................................................................................24
4.1.3 Verletzung der Baumwurzeln.............................................................................25
4.1.4 Stecklinge...........................................................................................................26
4.2 In-vitro- Verfahren zur Regeneration......................................................................27
4.2.1 Wurzelstücke......................................................................................................27
4.2.2 Kallusstücke.......................................................................................................30
4.2.3 Sprosse...............................................................................................................31
4.2.3.1 Etablierung.............................................................................................31
4.2.3.2 Vermehrung............................................................................................32
4.2.3.3 Bewurzelung und Akklimatisation.........................................................33
4.2.4 Blattsegmente....................................................................................................34
4.3 Bewertung der regenerierten Unterlagen..............................................................35
4.3.1 Morphologische Untersuchungen.....................................................................35
4.3.2 Molekulargenetische Untersuchungen..............................................................36
4.3.2.1 DNA-Isolierung.....................................................................................37
4.3.2.2 DNA-Konzentrationsbestimmung.........................................................39
4.3.2.3 DNA-Vervielfältigung..........................................................................40
4.3.2.4 Gelelektrophorese..................................................................................41
4.3.3 Virustestung......................................................................................................42
5 Ergebnisse........................................................................................................................44
5.1 Konventionelle Verfahren zur Regeneration.........................................................44
5.1.1 Wurzelschnittlinge.............................................................................................44
5.1.2 Veredlungen.......................................................................................................53
5.1.3 Verletzung der Baumwurzeln.............................................................................56
5.1.4 Stecklinge...........................................................................................................57
5.2 In-vitro-Verfahren zur Regeneration......................................................................59
5.2.1 Wurzelstücke......................................................................................................59
5.2.2 Kallusstucke.......................................................................................................60
5.2.3 Sprosse...............................................................................................................60
5.2.3.1 Etablierung.............................................................................................60
5.2.3.2 Vermehrung............................................................................................62
5.2.3.3 Bewurzelung...........................................................................................64
5.2.3.4 Akklimatisation......................................................................................69
5.3.4 Blattsegmente.....................................................................................................71
5.3 Bewertung der regenerierten Unterlagen...............................................................72
5.3.1 Morphologische Untersuchungen......................................................................72
5.3.1.1 Blattform................................................................................................73
5.3.1.2 Blattspitze...............................................................................................74
5.3.1.3 Blattrand.................................................................................................75
5.3.1.4 Drüsen am Blattrand...............................................................................75
5.3.1.5 Behaarung...............................................................................................76
5.3.1.6 Nebenblätter...........................................................................................76
5.3.2 Molekulargenetische Untersuchungen...............................................................76
5.3.2.1 DNA-Konzentrationsbestimmung..........................................................76
5.3.2.2 Gelelektrophorese 1996..........................................................................78
5.3.2.3 Geielektrophorese!997..........................................................................79
5.3.2.4 Gelelektrophorese 1998..........................................................................80
5.3.3 Virustestung.......................................................................................................83
5.4 Pflanzenbestand 1998...............................................................................................83
6 Diskussion........................................................................................................................87
6.1 Die Bewertung der Vermehrung über Wurzelschnittlinge
für die Regeneration adulter Unterlagen.......................................................88
6.2 Die Bewertung von Veredlungen für die Regeneration
adulter Unterlagen....................................................................................................92
6.3 Die Bewertung der Verletzung der Baumwurzeln für die
Regeneration adulter Unterlagen...........................................................................95
6.4 Die Bewertung der Stecklingsvermehrung für die
Regeneration adulter Unterlagen...........................................................................95
6.5 Auswahl geeigneter Explantate für /«-v/fro-Verfahren
zur Regeneration adulter Unterlagen.....................................................................97
6.6 Möglichkeiten zur Bewertung der regenerierten Unterlagen............................106
7 Schlußfolgerungen und Empfehlungen..................................................................113
7.1 Weiterverwendung der regenerierten Unterlagen...............................................113
7.2 Vorschläge für ergänzende Untersuchungen.......................................................115
7.3 Vorgehensweise bei Versuchen zur Regeneration.............................................117
adulter Unterlagen
8 Zusammenfassung.......................................................................................................120
9 Literaturverzeichnis.....................................................................................................123
Anhang..............................................................................................................A 1
Verzeichnis der Definitionen
Verzeichnis der Tabellen
Verzeichnis der Abbildungen
Verzeichnis der Tabellen
Verzeichnis der Tabellen
Tab. 1: Ernte- und Stecktemüne der Wurzelschnittlinge (1996 bis 1998) ...........................21
Tab. 2: Klasseneinteilung der geernteten Wurzelschnittlinge in Abhängigkeit
vom Durchmesser (1996 bis 1998) ...........................................................................22
Tab. 3: Durchgeführte Veredlungskombinationen (1996 bis 1998) .....................................24
Tab. 4: Stecktermine und Ausgangsmaterial für die Bewurzelungsversuche
(1996 bis 1998).........................................................................................................26
Tab. 5: Verwendete Hormone und deren Konzentrationen in den Versuchen zur
Regeneration über Wurzelstücke invitro (1996 und 1997)......................................29
Tab. 6: Zusammensetzung der Medien zur Optimierung der Sproßvermehrung
in vitro für die Unterlagen 53, 55, 58, 1 und 2 (1997)..............................................32
Tab. 7: Bewurzelungs- und Akklimatisationstermine (1997 und 1998)................................33
Tab. 8: In die Bonituren einbezogene Regenerate der Unterlagen 1,2,53, 55
und 58 sowie Pflanzen der Sorte der Bäume 53, 55 und 58 (1997)...........................36
Tab. 9: Anzahl gesteckter und getriebener Wurzelschnittlinge im Gewächshaus
(1996 bis 1998) sowie die erzielten Regenerationsraten............................................45
Tab. 10: Anzahl gebildeter Sprosse der Wurzelschnittlinge im Mai und Oktober
(1996, 1997 und 1998, im Gewächshaus)................................................................47
Tab. 11: Ursprung der Sprosse der Wurzelschnittlinge (1997 und !998,
im Gewächshaus)...................................................................................................48
Tab. i 2: Wurzelbildung an den Wurzelschnittüngen am Ende der Vegetationsperiode
(1996 bis 1998, im Gewächshaus)..........................................................................49
Tab. 13: Anzahl gesteckter und getriebener Wurzelschnittlinge im Freiland unter Folie
(1996 bis 1998) sowie die erzielten Regenerationsraten.........................................50
Tab. 14: Anzahl gebildeter Sprosse der Wurzelschnittlinge im Mai und Oktober
(1996, 1997 und 1998, im Freiland unter Foüe).....................................................51
Verzeichnis der Tabellen
Tab. 15: Ursprung der Sprosse der Wurzelschnittlinge (1996 bis 1998, im Freiland unter
Folie).......................................................................................................................52
Tab. 16: Wurzelbildung an den Wurzelschnittlingen am Ende der Vegetationsperiode
(1996 bis 1998, im Freiland unter Folie)................................................................53
Tab. 17: Ergebnisse der Regeneration der Unterlagen über Stecklinge (1996 bis 1998)
Bewurzelungs- und Überwinterungsrate.................................................................58
Tab. 18: Prozentualer Anteil der Wurzelstücke mit Kallus in Abhängigkeit von der
Auxinquelle im Medium nach zwei Subkulturen (1996).........................................60
Tab. 19: Erfolg der Sproßetablierung in vitro (1996, 1997 und 1998)..................................61
Tab. 20: Etablierungserfolg der Sprosse der Unterlagen (1996 bis 1998).............................61
Tab. 21: Anzahl an Sprossen der Unterlagen 53, 55, 58 (1996) sowie 1 und 2 (1997)
in den ersten fünf Subkulturen.................................................................................62
Tab. 22: Durchschnittliche Sproßanzahl in Abhängigkeit vom Nährmedium und
Empfehlung eines Vermehrungsmediums flir die Sprosse der
einzelnen Unterlagen (1997 und 1998)...................................................................63
Tab. 23: Durchschnittliche Sproßlänge in Abhängigkeit vom Nährmedium
die Sprosse der einzelnen Unterlagen (1997 und 1998)..........................................64
Tab. 24: Wurzelanzahl und Wurzellänge in Abhängigkeit von der Medienzusammen-
setzung für die Sprosse der Unterlagen 55 und 58 (1997)......................................67
Tab. 25: Bewurzelungserfolg für die Sprosse der Unterlagen
1,2, 55 und 58 zu unterschiedlichen Bewurzelungsterminen (1998).....................67
Tab. 26: Wurzelanzahl und Wurzellänge in Abhängigkeit vom Bewurzelungszeit-
punkt für die Sprosse der Unterlagen 1, 2, 55 und 58 (1998).................................68
Tab. 27: Akklimatisationserfolg in Abhängigkeit vom verwendeten Medium
für die Sprosse der Unterlagen 55 und 58 (1997)...................................................69
Tab. 28: Akklimatisationserfolg in Abhängigkeit vom Akkiimatisationsbeginn
für die Sprosse der Unterlagen 1,2, 55 und 58 (1998)...........................................71
Tab. 29: Orte der Kallusinduktion an Blattsegmenten (1996)...............................................72
Verzeichnis der Tabellen
Tab. 30: Größe der gebildeten Kalli an Blattsegmenten (1996)......................................... 72
Tab. 31: DNA-Konzentration (ng/jil) der in die Versuche einbezogenen Unterlagen
und Sorten (1997)................................................................................................... 77
Tab. 32: DNA-Konzentration (ng/(il) der in die Versuche einbezogenen Unterlagen
und Sorten (1998)....................................................................................................7g
Tab. 33: Ergebnisse der molekulargenetischen Untersuchungen (1996)...............................79
Tab. 34: Ergebnisse der molekulargenetischen Untersuchungen (1997)...............................79
Tab. 35: Genetische Gleichheit zwischen Sorten und Unterlagen sowie der drei
M. sylvestris-HerkünüeWS,...................................................................................82
Tab. 36: Ergebnisse der Virusuntersuchung (1998)...............................................................83
Tab. 37: Pflanzenbestand 1998; Regeneration der Unterlagen 1, 2, 53, 55, 58,
96, 98 und 101 über Veredlungen (1996 bis 1998).................................................84
Tabellen im Anhang
Tab. A 2.1: Etablierungsvarianten der Wurzelstücke in vitro (1996 und 1997)................A 2
Tab. A 2.2.1: Grundzusammensetzung des verwendeten MS-Mediums in vitro
(1996 bis 1998)...............................................................................................A7
Tab. A 2.2.2: Medium mit Zusatz von Ascorbinsäure und Aktivkohle in vitro
(1996 bis 1998)...............................................................................................A8
Tab. A 2.2.3: Mediumzusammensetzung für die Vermehrung der Sprosse der
Unterlagen in vitro (1996 bis 1998)................................................................A9
Tab. A 2,2.4: Mediumzusammensetzung für die Bewurzelung der Sprosse der
Unterlagen in vitro (1997 und 1998)............................................................A 10
Tab. A 2.2.5: Mediumzusammensetzung für die Regenerationsversuche
über Blattsegmente in vitro (1997 und 1998)...............................................A 1 i
Verzeichnis der Tabellen
Tab. A 2.3.1: Boniturschema zur Beurteilung der Kallusinduktion an Blattsegmenten
(1996)............................................................................................................A12
Tab. A 2.3.2: Boniturschema zur Beurteilung der Kallusgröße an Blattsegmenten
(1996)............................................................................................................A12
Tab. A3.1: Boniturschema, Merkmal: Blattform..............................................................A13
Tab. A 3.2: Boniturschema, Merkmal: Blattspitze...........................................................A 13
Tab. A 3.3: Boniturschema, Merkmal: Blattrand..............................................................A 13
Tab. A 3.4: Boniturschema, Merkmal: Drüsen am Blattrand...........................................A 13
Tab. A 3.5: Boniturschema, Merkmal: Behaarung...........................................................A 14
Tab. A 3.6: Boniturschema, Merkmai: Nebenblätter........................................................A 14
Tab. A 4: In die PCR-Analyse einbezogene Primer (1996 bis 1998)............................A 15
Tab. A 5.1: Ergebnisse der Regeneration der Unterlagen 53 und 55 über
Veredlungen (1996 bis 1998).........................................................................A 17
Tab. A 5.2: Ergebnisse der Regeneration der Unterlage 58 über Veredlungen
(1996 bis 1998)...............................................................................................A 18
Tab. A 5.3: Ergebnisse der Regeneration der Unterlagen 1, 2,96, 98 und 101 über
Veredlungen (1997 und 1998)........................................................................A 19
Tab. A 6. Wurzel- und Sproßbildung nach einer Verletzung der Wurzeln der
Unterlage der Versuchsbäume am Standort (1996 und 1997).......................A 20
Verzeichnis der Abbildungen
Verzeichnis der Abbildungen
Abb. 1: Ergebnisse der Regeneration der Unterlagen 1,2,53 und 55 über
Veredlungen, Anzahl vorhandener und nicht gelungener Veredlungen,
Zusammenfassung der Jahre 1996 - 1998.................................................................54
Abb. 2: Ergebnisse der Regeneration der Unterlagen 58, 96, 98 und 101 über
Veredlungen, Anzahl vorhandener und nicht gelungener Veredlungen,
Zusammenfassung der Jahre 1996 -1998.................................................................55
Abb. 3: Sproß- und Wurzelbildung nach Verletzung der Wurzeln der
Unterlage 55 (1996)..................................................................................................57
Abb. 4: Bewurzelungserfolg der Sprosse der Unterlagen 55 und 58 in vitro (1997);
Bewurzelung auf mit Agar verfestigtem Medium (A/A) nach sieben und
acht Subkulturen........................................................................................................65
Abb. 5: Bewurzelungserfolg der Sprosse der Unterlagen 55 und 58 in vitro (1997);
Vergleich der Verfestigungsrnittel im Medium.......................................................66
Abb. 6: Prozentuale Verteilung der Bonitumoten für die Blätter der Unterlagen
1, 2, 53, 55, 58 und die der Sorte der Bäume 53, 55 und 58;
Boniturmerkmal: Blattform (1997)..........................................................................73
Abb. 7: Prozentuale Verteilung der Boniturnoten für die Blätter der Unterlagen
1, 2, 53, 55, 58 und die der Sorte der Bäume 53, 55 und 58.
Boniturmerkmai: Blattspitze (1997)........................................................................74
Abb. S: Prozentuale Verteilung der Boniturnoten für die Blätter der Unterlagen
1, 2. 53. 55. 58 und die der Sorte der Bäume 53, 55 und 58
Boniturmerkmal: Blattrand (1997)...........................................................................75
Abb. 9: DNA-Fingerprint nach der RAPD-AmpHfizierung für die Unterlagen und
Sorte der Versuchsbäume sowie der drei einbezogenen
M.vv/vejrra-Herkünfte(1998).................................................................................80
Abb. 10: Dendrogramm der Unterlagen. Sorten und M sy/vesfrä-Herkünfte U998)..........81
Verzeichnis der Abbildungen
Abb. 11: Pflanzenbestand (1998), gesamt und je Vermehrungsart für die Unterlagen
der Bäume 1, 2 und 53............................................................................................85
Abb. 12: Pflanzenbestand (1998), gesamt und je Vermehrungsart für die Unterlagen
der Bäume 55, 58, 96, 98 und 101..........................................................................86
Abbildungen im Anhang
Abb. A 1: Standorte der ausgewählten Bäume für die Versuche zur Regeneration
adulter Unterlagen.............................................................................................A 1
Abb. A 7.1: Prozentuale Verteilung der Boniturnoten für die Blätter der Unterlagen
1,2, 53, 55, 58 und die der Sorte der Bäume 53, 55 und 58;
Boniturmerlcmal: Drüsen am Blattrand (1997)...............................................A 21
Abb. A 7.2: Prozentuale Verteilung der Boniturnoten für die Blätter der Unterlagen
1,2,53, 55, 58 und die der Sorte der Bäume 53,55 und 58;
Boniturmerkmal: Behaarung (1997)...............................................................A 22
Abb. A 7.3: Prozentuale Verteilung der Boniturnoten für die Blätter der Unterlagen
1,2, 53, 55, 58 und die der Sorte der Bäume 53, 55 und 58;
Boniturmerkmai: Nebenblätter (1997)............................................................A 23
Abb. A 8: Übersicht über die angewandten Verfahren zur Regeneration adulter
Ma/aj-Unterlagen sowie über die Weiterverwendung und -behandlung
der regenerierten Unterlagen.............................................................................A24
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