Über Evolution, organismische Bedeutung und den züchterischen Umgang mit einer Braunrostresistenz bei Sommerweizen

Elemente der Naturwissenschaft 91, 2009, P. 5-18 | DOI: 10.18756/edn.91.5

Abstract:

Analysis of the genome of spring wheat has revealed two variants with high evolutionary stability at the locus of the leaf rust resistance gene Lr10, suggesting advantageous effects for both variants under different environmental conditions. In this paper, spring wheat varieties in the absence of fungal infection were investigated morphologically in order to unravel phenotypic changes due to the leaf resistance gene, introduced by classical breeding and genetic modification, respectively. Both variants showed a number of morphological changes between cultivars with and without the resistance gene. In addition, differences could also be documented comparing plants grown under conventional and bio-dynamic growth conditions. The differences of the two breeding methods are discussed and it is argued why genetically modified (gm) spring wheat cannot be used in bio-dynamic agriculture.

References
  • Bregitzer, P. et al. (2006): Changes in high molecular Weight Glutenin Subunit Composition can be genetically engineered without affecting Wheat agronomic Performance. Crop Science, Vol. 46, S. 1553–1563.
  • Celini, F. et al. (2004): Unintended Effects and their Detection in genetically modi- fied Crops. Food and Chemical Toxicology, 42, S. 1089–1125.
  • Darwin, C. (1842): The Foundations of the Origin of Species. Cambridge 1909.
  • Fleck, M., Hagel, I., Meier-Ploeger, A. (1998): Lagerfähigkeit und Inhaltsstoffe von Möhren aus der biologisch-dynamischen und konventionellen Praxis. [Shelf life and chemical assessments of carrots from biodynamic and conventional farms.] Krankheitsresistenz und Pflanzenschutz – Voraussetzungen für die Qualitätsproduktion, Dresden, 23.–24. März 1998. In: XXXIII. Vortragstagung der Gesellschaft für Qualitätsforschung e.V. (DGQ), 33, S. 217–222.
  • Feuillet, C. et al. (2003): Map-based Isolation of the Leaf Rust Disease Resistance Gene Lr10 from the Hexaploid Wheat (Triticum aestivum L.) Genome. PNAS, 100, S. 15253–15258.
  • Haslberger A. G. (2003): Codex Guidelines for GM foods include the analysis of unintended effects. Nature Biotechnol 21, S. 739–774.
  • Heyden, B. (2006): Persönliche Mitteilung. Siehe auch: J. und C. Graf Keyserlingk- Institut (Hg.): Mitteilungen aus der Arbeit, Hefte 13 und 16, Verein zur Förderung der Saatgutforschung im biologisch-dynamischen Landbau, Salem.
  • Heyden, B. (2007): Das Grannenprojekt – auch eine Frage nach der Bedeutung des Kiesels, in: J. und C. Graf Keyserlingk-Institut (Hg.): Mitteilungen aus der Arbeit, Heft 21, Verein zur Förderung der Saatgutforschung im biologisch- dynamischen Landbau, Salem, S. 13–43.
  • Isidore, E. et al. (2005): Ancient Haplotypes resulting from extensive molecular Rearrangements in the Wheat A Genome have been maintained in Species of three different Ploidy Levels. Genome Research, Cold Spring Harbor Labo- ratory Press.
  • Kunz, P., Buchman, M. (2003): Elemente zur Steigerung der Nahrungsqualität durch Pflanzenzüchtung. Verein für Kulturpflanzenentwicklung, Hombrechtikon.
  • Mäder, P. et al. (2002): Soil Fertility and Biodiversity in Organic Farming. Science 296, S. 1694–1697.
  • Mayr, E. (1984): Die Entwicklung der biologischen Gedankenwelt. Berlin, Heidel- berg.
  • Moch, K., Brauner, R., Ott, B. (2006): Epigenetische Effekte bei transgenen Pflanzen: Auswirkungen auf die Risikobewertung. Gutachten im Auftrag des Bundesamtes für Naturschutz, BfN-Skripten 187, Bonn-Bad Godesberg.
  • Ortelli, S. et al. (1996a): Leaf Rust Resistance Gene Lr9 and Winter Wheat Yield Reduction: I. Yield and Yield Components. Crop science 36, S. 1590–1595.
  • Ortelli, S. et al. (1996b): Leaf Rust Resistance Gene Lr9 and Winter Wheat Yield Reduction: II. Leaf Gas Exchange and Root Activity. Crop Science 36, S. 1595–1601.
  • Pellegrineschi A. et al. (2002): Identification of highly transformable Wheat Genotypes for Mass Production of fertile transgenic Plants. Genome 45(2), S. 421–430.