Pflanzenzüchtung (eBook)

Vorwort zur 1. Auflage8
Vorwort zur 3. Auflage8
1 Ziele der Pflanzenzüchtung9
1.1 Evolution und Pflanzenzüchtung9
1.2 Pflanzenzüchtung heute: Gesellschaftliche Rahmenbedingungen17
1.3 Pflanzenzüchtung und Welternährung 18
1.4 Pflanzen als Nachwachsender Rohstoff und Energiequelle 21
1.5 Pflanzenzüchtung und Biologische Vielfalt24
1.6 Zielsetzung und Gliederung dieses Buches26
2 Sortenwesen30
2.1 Organisation von Züchtung und Vermehrung 31
2.2 Sortenschutz 34
2.3 Sortenzulassung 37
2.4 Saatgutanerkennung 41
2.5 Saatgut als Betriebsmittel42
2.6 Nachbauregelung 44
3 Ertrag48
3.1 Ertrag als Zuchtziel 48
3.2 Erfassung des Ertrags in Feldversuchen52
3.3 Pflanzenzüchtung und Ertragsphysiologie55
4 Qualität 67
4.1 Anforderungen an die pflanzliche Qualität 67
4.2 Drei Beispiele: Raps, Weizen, Kartoffel70
4.3 Möglichkeiten und Grenzen der Qualitätszüchtung78
5 Resistenz und Toleranz84
5.1 Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge 84
5.2 Strategien der Resistenzzüchtung90
5.3 Toleranz gegenüber abiotischem Stress 97
6 Populationsgenetik104
6.1 Einige Grundbegriffe104
6.2 Zufallspaarung und Inzucht108
6.3 Selektion und Mutation112
7 Quantitative Genetik 119
7.1 Quantitative Variation119
7.2 Heritabilität 125
7.3 Genotyp-Umwelt Interaktion 127
7.4 Zerlegung des genotypischen Wertes133
7.5 Identifizierung einzelner Gene (QTL-Analyse)135
8 Der Selektionserfolg 144
8.1 Faktoren des Selektionserfolges144
8.2 Korrelierter und indirekter Selektionserfolg150
8.3 Genomische Selektion 154
8.4 Selektion auf mehrere Merkmale157
8.5 Wahl der Selektionsumwelt160
9 Heterosis und Inzuchtdepression167
9.1 Das Phänomen Heterosis 168
9.2 Genetische Basis der Heterosis 171
9.3 Züchterische Konsequenzen175
10 Genetische Ressourcen179
10.1 Nutzung genetischer Ressourcen179
10.2 Erhaltung genetischer Ressourcen 186
11 Kreuzung, Rückkreuzung, Protoplastenfusion194
11.1 Genetische Rekombination 194
11.2 Rückkreuzung197
11.3 Protoplastenfusion 203
12 Mutationsauslösung und Polyploidie 207
12.1 Genmutationen 207
12.2 Genom-Editierung (u. a. CRISPR / Cas)213
12.3 Chromosomenmutationen 217
12.4 Genommutationen 218
13 Gentechnik 226
13.1 Rückblick226
13.2 Methoden230
13.3 Anwendungsmöglichkeiten236
13.4 Risiken244
13.5 Gesetzlichen Rahmenbedingungen249
13.6 Ausblick250
14 Die vier Züchtungskategorien 255
15 Klonzüchtung259
15.1 Das Zuchtschema 259
15.2 Erhaltungszüchtung262
15.3 Weitere Aspekte der Klonzüchtung263
16 Linienzüchtung268
16.1 Zwei klassische Zuchtschemen 268
16.2 Einige Modifikationen271
16.3 Bewertung der Methoden274
16.4 Erhaltungszüchtung277
16.5 Rekurrente Selektion bei Selbstbefruchtern 278
17 Hybridzüchtung281
17.1 Hybridmechanismen 282
17.2 Hybridzüchtung bei Selbstbefruchtern286
17.3 Hybridzüchtung bei Fremdbefruchtern292
17.4 Saatgutproduktion und Erhaltungszüchtung299
18 Populationszüchtung304
18.1 Massenauslese 304
18.2 Restsaatgutmethode305
18.3 Synthetische Sorten307
18.4 Bewertung der Methoden312
18.5 Erhaltungszüchtung312
18.6 Rekurrente Selektion bei Fremdbefruchtern314
19 Vergleich der Züchtungskategorien 319
19.1 Züchtungsphasen 319
19.2 Wahl zwischen verschie-denen Sortentypen 323
19.3 Züchtung von Arten mit gemischter Befruchtung326
20 Ausblick 328
20.1 Neue Konzepte: „Omics“-basierte Züchtung328
20.2 Neue Techniken: „high-throughput“ Analysen333
20.3 Neue Herausforderungen: Klimawandel und Welternährung336
20.4 Visionen 339
Anhang: Stichworte zur Speziellen Pflanzenzüchtung 343
Literaturverzeichnis 362
Sachregister364