Abstract - ETH E

Dias ET H
Prom. Nr. 2592
Untersuchungen
über die Fertilitätsverhältnisse in schweizerischen
Weißklee-Populationen
mit
ergänzenden zytologischen
Studien
VON DER
EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE IN ZÜRICH
ZUR ERLANGUNG
DER WÜRDE EINES DOKTORS DER
TECHNISCHEN WISSENSCHAFTEN
GENEHMIGTE
PROMOTIONS ARBEIT
VORGELEGT VON
WALTER ZWINGLI
DIPL. ING.-AGR.
VON NESSLAU (KT. ST. GALLEN)
Ser.
Referent: Herr Prof. Dr. R. Koblet
Korreferent: Herr Prof. Dr. A.
Frey-Wyssling
19 5 6
Drude
von
A. W.
Hayn's Erben, Berlin SO
36
Z
286
Zusammenfassung
VII.
An vier
größeren Weißklee-Populationen
wiesen wurde die
Zum
Fertilität bei Selbst- und
Vergleich bezogen
sowie
aus
bestäubung
W I N G L I
ferner einzelne
wir
ausländischen Zuchtsorten in diese
aus
ostschweizerischen Natur¬
Fremdbestäubung untersucht.
Pflanzen
aus
Prüfungen
höheren
Lagen
ein. Nach Selbst¬
variierte der Ansatz zwischen 0 und 1,8 Samen;
er
erreichte im
Mittel 0,098 Samen je Blüte. Bei Fremdbestäubung betrug der Ansatz durch¬
schnittlich 3,46 Samen je Blüte. Die Ergebnisse bestätigten damit die von
anderen
festgestellte, weitgehende Selbststerilität
Autoren
von
Weißklee.
Popula¬
Zwischen den untersuchten Pflanzen wie auch zwischen einzelnen
tionen
traten
allerdings
namhafte Unterschiede auf.
Von zwei Herkünften wurden
kreuzt. Aus der Anzahl der
17 Pflanzen in allen
je
incompatibilen Kombinationen
für beide
von
Gruppen einen minimalen Bestand von je
je 26 verschiedenen Sterilitätsgenen.
Die Chromosomenzählungen an Wurzelspitzen
mit Ausnahme einer Pflanze
durchwegs
den
Richtungen
ge¬
errechneten wir
14 und einen maximalen
von
diploiden
76 Pflanzen
Bestand
von
2
ergaben
n
=
32
Chromosomen. In den Präparaten einer Pflanze beobachteten wir drei tetraploide Metaphaseplatten. Die Zellen waren aber derart in das diploide
Gewebe
eingebettet,
daß
wir
auch
diese Pflanze
mußten. Der beobachtete
Selbstungsansatz
auftretender
sein.
Polyploidie
als
diploid bezeichnen
Folge spontan
kann somit nicht die
einigen Pflanzen wurde ferner der Verlauf der Meiose bei der
Pollenbildung verfolgt. Als abnormale Erscheinungen wurden in den Ana¬
phasen vorausgehende, nachhinkende und brückenbildende Chromosomen
beobachtet. Im fertig ausgebildeten Blütenstaub stellten wir als Folge dieser
Störungen 10—35 % geschrumpfte Pollen fest. Für Serienuntersuchungen
erscheint uns daher die Betrachtung des „Pollenbildes" als besonders geeignet
zum Erkennen von zytologischen Störungen. Dagegen zeigte sich bei diesen
An
Pflanzen keine wesentliche Reduktion des Anteils
anlagen und des
Nachdem
tät
entwicklungsfähiger
Samen¬
Samenansatzes.
von
anderen Autoren die vereinzelt auftretende Selbstfertili¬
bei Trifolium-Arten hauptsächlich
an
Kreuzungs-Nachkommenschaften
untersucht wurde, verfolgten wir diese Erscheinung in Inzucht-Nachkommen¬
schaften. Vorerst ermittelten wir an 143 Ii-Pflanzen aus 15 Familien durch
Rückkreuzung
Mutterpflanze und anschließende Geschwisterkreuzungen
bezug auf die Sterilitätsgene. Die Aufspaltung in 74 hetero¬
Genotyp
zygote und 69 homozygote Pflanzen bestätigte den monohybriden Erbgang.
Dagegen wich das Verhältnis zwischen den beiden homozygoten Genotypen
in zwei Familien wesentlich von der erwarteten 1 : 1-Aufspaltung ab. In
einigen weiteren Familien ließ sich eine ähnliche Tendenz feststellen, während
in den übrigen das Verhältnis ausgeglichen erscheint.
Die Selbstfertilität erfuhr in den I,-Pflanzen, verglichen mit den Eltern¬
pflanzen, eine wesentliche Zunahme. Von 153 geprüften Pflanzen setzten
fünf nach Selbstbestäubung ebenso viele Samen an wie bei Fremdbestäubung.
Die Untersuchung des Einflusses der Sterilitätsgene auf die Selbstfertilität
ergab in den einzelnen Familien verschiedene Resultate. In drei Nachkomden
zur
in
Fertilitätsverhältnisse in schweizerischen
Weißklee-Populationen
287
jenen Pflanzen, die sich in bezug auf die
Sterilitätsgene als heterozygot erwiesen, eine höhere Selbstfertilität als bei
den homozygoten Typen. In diesen Familien trat jedoch immer nur einer
menschaften beobachteten wir bei
homozygoten Genotypen auf. In vier Fällen zeigten die Pflanzen des
heterozygoten und des einen homozygoten Genotyps eine höhere Selbst¬
fertilität als diejenigen des zweiten homozygoten Typs. In den übrigen Fa¬
milien ließ sich kein Zusammenhang zwischen Sterilitätsgenen und Selbst¬
der
fertilität nachweisen.
Nach
vorläufigen Untersuchungen
in zwei Familien behalten
Inzucht¬
von selbstfertilen Ii-Pflanzen die Selbstfertilität bei, während
die Nachkommen aus Rückkreuzungen dieser Ii-Pflanzen mit der Mutter¬
nachkommen
geringeren Selbstungsansatz zeigen. In einem dieser
Ergebnisse durch auftretende Pollensterilität beeinträchtigt.
Die Aufspaltung der Blattzeichnung in den Ii-Pflanzen bestätigte den
bekannten monohybriden Erbgang. Nach unseren Beobachtungen gehören
Blattmarken- und Sterilitätsgene verschiedenen Koppelungsgruppen an.
In einigen Inzucht-Nachkommenschaften traten Chlorophylldefekte auf.
Mit diesem Beispiel beleuchteten wir die Verwendungsmöglichkeit der
Inzucht zum Aufdecken rezessiver Eigenschaften oder allgemein zur Prüfung
pflanze
wieder einen
Fälle wurden die
des Erbwertes
von
Zuchtmaterial.
Literaturverzeichnis
Ahlgren,
Fuellemann, R. F.: Ladino clover. Advances in Agron., Bd. II, Acad.
Inc., New York 1950.
G. H.,
Press
Atwood, S.S.:
Trifolium
—
Genetics
repens.
J.
of
Controlled self- and
—:
cross-incompatibility
among
self-incompatible
Agron., Vol. 32, 955—968,
Amer. Soc.
cross-pollination
of
plants
of
1940.
Trifolium repens. J.
Amer. Soc.
Agron.,
Vol. 33, 538—545, 1941.
—
Genetics of
—:
Trifolium
—
Genetics of
—:
pseudo-sclf-compatibility
repens.
self-compatibility
353—364, 1942
—
—
and its relation
J. Agr. Reas., Vol. 64, 699—709,
in
Trifolium
repens.
Soc.
Lond.,
Ser. B 76, 581—586, 1905,
wiss. Bot., Bd. 42, 81—128,
Beatus,
R.:
Die
J.
Amer. Soc.
Agron.,
in
Vol. 34,
microsporocytes of Trifolium
W. and Gregory, R. P.: On the inheritance of
roy.
cross-incompatibility
a.
and Hill, H. D.: The regularity of meiosis in
Amer. J. Bot., Vol. 27, 730, 1940.
Bateson,
to
1942.
Selbststerilität
(zit.
heterostylism
repens.
in Primula. Proc.
nach Ernst, A.,
Planta, Archiv f.
1953).
von
Cardamine
pratensis.
Jb.
wiss.
Bot.,
Vol.
80,
457—503, 1934.
Brewbakeb, J. L.: V-leaf markings of white clover. J.
Anderson, W. P.: Multiple allels
repens. Genetics, Vol. 37, 568, 1952.
and
Heredity,
conditioning
leaf
Vol. 46, 115—125, 1955.
markings
in
Trifolium
and Atwood, S.S.: Incompatibility allels in polyploids. Proc. sixth intern, grass¬
land congress, Vol. I, 267—272, 1952.
Carnaham, H. L., Hill, H. D., Hanson, A.A. and Brown, K. G.: Inheritance and fre¬
quencies of leaf markings in white clover. J. Heredity, Vol. 46, 109—114, 1955.
Darwin, C.: The different forms of flowers on plants of the
(zit. nach Gustafsson und Nygren 1955).
same
species. London
1877