Erarbeitung von Grundlagen für die Züchtung neuer Zierpflanzen am Beispiel der Mittagsblumen

• Main Authors: Traud Winkelmann, Philipp Braun
• Format: Article
• Language: deu
• Published: Julius Kühn-Institut 2017-07-01
• Series: Julius-Kühn-Archiv
• Subjects: Blüteninduktion; Durchflusszytometrie; Embryo rescue; Endoreduplikation; Interspezifische Hybridisierung; Polyploidisierung; unreduzierte Gameten
• Online Access: https://ojs.openagrar.de/index.php/JKA/article/view/8407

Für die Anwendung von Züchtungsmethoden, wie Art- und Gattungskreuzungen oder Polyploidisierung, für neue Zierpflanzen fehlen in vielen Fällen grundlegende Informationen über die jeweiligen Gattungen und Arten. Am Beispiel der Mittagsblumengewächse (Aizoaceae), die aufgrund ihrer intensiven, strahlenden Blütenfarben und ihrer Trockentoleranz Kandidaten für neue Zierpflanzen darstellen, werden Untersuchungen zur Blütenentwicklung, zur Bestimmung von DNA-Gehalten sowie zu Kreuzungskompatibilitäten vorgestellt. Für keinen der untersuchten Genotypen der Gattungen Cephalophyllum, Lampranthus und Delosperma wurde ein obligater photoperiodischer Einfluss auf die Blühinduktion festgestellt, jedoch waren unterschiedliche Reaktionen auf die Tagesmitteltemperatur für die Vertreter der drei Gattungen nachweisbar. Kreuzungsversuche innerhalb und zwischen den Gattungen Lampranthus und Delosperma zeigten späte präzygotische Hybridisierungsbarrieren bei einigen interspezifischen und intergenerischen Kombinationen. Deutlich häufiger waren postzygotische Kreuzungsbarrieren, die sich in verzögerter und anormaler Entwicklung der zygotischen Embryonen und in Chlorophylldefekten sowie geringer Vitalität der Nachkommen äußerten. Die Überwindung der postzygotischen Barrieren durch In-vitro-Aussaat und Embryo Rescue-Ansätze resultierte in wenigen, durch AFLP-Marker nachgewiesenen intra- und intergenerischen Hybriden. Pollenuntersuchungen mit dem Ziel der Identifikation von unreduzierten Gameten zeigten, dass durchflusszytometrische Analysen zu Fehlinterpretationen führen können, weil zusammenhängende Spermakerne und vollständige „male germ units“ (MGUs) zu Peaks an der 2C- bzw. 3C-Position führen. Pollenkerne waren aber gut zur Abschätzung der DNA-Gehalte nutzbar. Bei Delosperma Genotypen lagen diese zwischen 1,18 pg/2C und 3,68 pg/2C und bei Lampranthus Genotypen zwischen 1,6 pg/2C und 2,36 pg/2C. Die Gewebe fast aller Pflanzenorgane wiesen Zellen mit mindestens fünf unterschiedlichen DNA-Gehalten (2C-32C) auf. Hohe Anteile endoreplizierter Zellen wurden in Keimblättern (74-87 %), Blütenblättern (56-95 %) und älteren, voll entfalteten Blättern (64-90 %) nachgewiesen, so dass Organe mit geringen Anteilen, wie Wurzeln (23-34 %), Internodien (29-45 %) und junge Blätter (17-56 %), für die In-vitro-Sprossregeneration und Polyploidisierungsansätze vermutlich geeigneter sind, da sich laut Literatur endoreplizierte Zellen nicht mehr teilen können.