Selbst erzeugtes Saatgut von Gemüse, sowie - H

Selbst erzeugtes
Saatgut von
eigenem Gemüse
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Gliederung
1 Allgemeines
2 Generative Vermehrung (Saatgut)
2.1 Grundlagen der Züchtung und F1-Hybriden
2.2 Saatguterzeugung und Erhaltungszucht
2.3 Beispiele
Vortrag (Präsentation) unter:
www.h-cotec.de -> Wissenswertes -> Vorträge
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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1 politische Situation
- Gentechnik und Patente weltweit im großen Stil
- Lobbyismus durch Großkonzerne
- Verbot von Inverkehrbringen alter Nutzpflanzensorten
zum „Verbraucherschutz“
- angestrebtes Verbot von Handel- und Tausch auf
privater Ebene logistisch nicht durchsetzbar
- Abbau staatlicher Züchtung und staatlicher Genbanken
(„Einsparungen“)
Ergebnis: Sorten gehen verloren
-> Rückgang der genetischen Ressourcen
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M. Sc. Volker Croy
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1 selbst vermehrte Pflanzen
Ziele:
- Sorten mit „guten“ Eigenschaften erhalten
- Erhalt genetischer Ressourcen
- Züchtung neuer Sorten
Probleme:
- Inzucht
- Sorten-Verluste durch Einkreuzen fremder Sorten
- F1-Hybriden
- mangelnde Kenntnisse
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2 Generative Vermehrung
= geschlechtliche Vermehrung durch Samen
- Rekombination der Gene der Eltern
- natürliche Anpassung an neue Umwelteigenschaften
= Evolution
- sprunghafte Veränderungen möglich
- bleibende Eigenschaften nur mit fortwährender
Auslese oder gezielter Kreuzung
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2.1 Grundlagen Züchtung
Auslese: „die guten ins Töpfchen, die schlechten ins
Kröpfchen“
gezielte Kreuzung:
- 3 Mendelsche Regeln (1866): „Uniformität“, „Spaltung“,
„Unabhängigkeit“
- reinerbig oder gemischterbig
- nach Kreuzung: Auslese oder Klonung (z.B. Äpfel)
- stabile Sorten möglichst reinerbig
Mutation: sprunghafte Veränderung der Gene durch
Umwelteinflüsse z.T. ungeschlechtliche Züchtung
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2.1 Vererbung
- Chromosomen im Zellkern tragen Erbinformation (DNA)
- unterschiedliche Anzahl von Chromosomen je nach Art
- unterschiedliche Menge von Chromosomensätzen
- Mensch: doppelter Chromosomensatz, immer (ges. 46)
- Pflanze: einfacher, doppelter, 3facher, 4facher oder
anders mehrfacher Chromosomensatz;
-> Mutation (z.B. Verdopplung mit Colchicin)
-> Addition (Sauerkirsche = Steppen- + Vogelkirsche),
-> ungleiche Verteilung
- Chromosomensätze werden bei Aufteilung in Eizelle und
Samenzelle halbiert, bei Befruchtung addiert
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2.1 Begriffe
Ploidie: = Anzahl der Chromosomensätze (diploid =
2fach, triploid = 3fach, ...)
Genotyp:
= Gene, nicht immer sichtbar, manchmal erst nach
Kreuzung feststellbar
Phänotyp: = äußere Erscheinung und Eigenschaften,
beeinflusst von Genen + Umwelt
Allel: = Ausprägung eines Gens an bestimmten Ort im
Chromosom (z.B. Farbe)
gemischterbig: = unterschiedliche Allele auf den
Chromosomensätzen
reinerbig: = gleiche Allele auf allen Chromosomensätzen
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2.1 F1-Hybriden
- F = Filialgeneration (unmittelbarer Nachkomme)
- 1 = 1. Generation nach Kreuzung
- Hybrid = Mischling stark verschiedener Sorten, Arten, ...
- Entstehung aus 2 Inzuchtlinien (reinerbig durch Inzucht)
- Eltern: beide stark verschieden, zueinander passend
- Heterosiseffekt = Kinder übertreffen beide Eltern stark
(stärker wenn Unterschiede und Reinerbigkeit hoch)
- Nachkommen der F1-Hybriden entsprechen den
Ausgangssorten -> kein Nachbau der F1-Sorte möglich
ABER: guter Ausgangspunkt für eigene Züchtung
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2.1 Intermediärer Erbgang
- gleichstarke Gene können neue Eigenschaft zeigen
(Beispiel hier folgend: nur 1 Allel (Farbe) variiert, diploid)
Eltern: reinerbig, gleichstark (intermediär), x = Kreuzung
Gene
ROT+ROT x WEISS+WEISS
Blütenfarbe
Kinder (F1): gemischterbig
Gene
ROT+WEISS x ROT+WEISS
Blütenfarbe
Enkel (F2): reinerbig und gemischterbig
Gene ROT+ROT, ROT+WEISS, ROT+WEISS, WEISS+WEISS
Blütenfarbe
gesamt:
1/4 ROT, 2/4 ROSA, 1/4 WEISS
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2.1 dominant-rezessiver Erbgang
- DOMINANTES Gen wird bei Mischerbigkeit die sichtbare
Eigenschaft beeinflussen, rezessives nur bei Reinerbigkeit
Eltern: reinerbig, x = Kreuzung
Gene
ROT+ROT x weiß+weiß
Blütenfarbe
Kinder (F1): gemischterbig
Gene
ROT+weiß x ROT+weiß
Blütenfarbe
Enkel (F2): reinerbig und gemischterbig
Gene
ROT+ROT, ROT+weiß, ROT+weiß, weiß+weiß
Blütenfarbe
gesamt:
3/4 ROT, 1/4 weiß
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2.1 Geschlechtsverteilung
zweihäusig = männliche Blüten auf anderen Pflanzen
als weibliche Blüten, 2 verschieden Pflanzen nötig
z.B. Sanddorn, Kiwi, Spargel (z.T.), Spinat (z.T.)
einhäusig = männliche und weibliche Blüten getrennt,
aber auf einer Pflanze
z.B. Gurken, Kürbis, Melone, Zucchini, Mais
zwittrig (Sonderform von einhäusig)
= männliche und weibliche Geschlechtsorgane in
einer Blüte
z.B. Tomate, Apfel, Kirsche, Salat, Schwarzwurzel,
Sonnenblume, Minze, Salbei
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2.1 Befruchtung
Fremdbefruchter = Verhinderung der Inzucht durch
Selbstkreuzung
z.B. Apfel, das meiste Obst, Zucchini, Prunkbohne
Selbstbefruchter = Selbstkreuzung (Selbstung) möglich,
erschwert gezielte Kreuzung, da Blüten von Hand
kastriert werden müssen
z.B. Tomaten, Bohnen, Kohl, Möhre
-> haben oft Schutzvorrichtungen, um Selbstkreuzung
zu verhindern (z.B. zeitlich getrennte Geschlechtsreife)
Jungfernfrüchtigkeit (Parthenocarpie) = Entwicklung von
Früchten und unfruchtbaren Samen ohne Befruchtung
z.B. Birnen, Quitten, Kürbisgewächse, Zitrusfrüchte
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2.1 Aufbau Blüte
Quelle: Mariana Ruiz LadyofHats 2010, verändert V.Croy 2015
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2.1 Frucht und Samen
- Frucht entsteht aus Fruchtknoten der Mutterpflanze,
lässt keinen Schluss auf Fruchtqualität aus den
Samen zu, wenn Vater unbekannt
Quelle: Mariana Ruiz LadyofHats
2010, verändert V.Croy 2015
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2.1 Frucht und Samen
- Samen beinhaltet neben Embryo
auch Nährgewebe aus
Mutterpflanze, lässt keinen
direkten Schluss auf EmbryoEigenschaften zu, wenn Vater
unbekannt
- großer Samen hat meist mehr
Nährgewebe und so
Wachstumsvorteile und längere
Haltbarkeit
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2.2 Saatguterzeugung
- geeignete Pflanzen auswählen
- Blüten vorbereiten
- Befruchtung durchführen / überwachen
- Samen entnehmen und aufbereiten,
Saatgutqualität beachten
- Saatgut lagern
- Keimfähigkeit herstellen
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2.2 Pflanzenauswahl
- Wuchseigenschaften: vital, wüchsig, stabil gebaut
- guter Wuchs = meist gute Standortanpassung / Gene
- Bestands- und Standortwirkung beachten
z.B. Randpflanzen oft kleiner, Windlast, Regenschatten
- Fruchtqualität erst nach Blüte feststellbar, bei
fruchttragenden Arten (z.B. Tomate, Kürbis) späteren
Blütenstand zur Befruchtung verwenden
(verhindert Einkreuzung von Mutanten / Fremdsorten)
- bei Mischungen (z.B. Radies) unpassende aussortieren
- Pflanzen und Blüten deutlich markieren / beschildern
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2.2 Befruchtung
- gezielte Kreuzung zweier Pflanzen vermindert Inzucht
- Kreuzung ähnlicher Pflanzen erhält Sortenmerkmale
- Selbstbefruchtung für einige Jahre möglich, aber immer
wieder auch fremdbefruchten, sonst Inzucht
- verschiedene Blüten und Pollen von verschiedenen Pfl.
- Fremdbefruchtung mit anderen Sorten verhindern:
Schutz der Blüte mit Netz/Vlies vor Bestäubern
- bei zwittrigen Selbstbefruchtern Staubbeutel kurz
vor Öffnen der Blüte mit Pinzette entfernen
- Blütenstände und zusammengehörige Pfl. markieren
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2.2 Samenentnahme/-aufbereitung
- mehrere Samen von verschiedenen Früchten
- am besten auch von verschiedenen Pflanzen
- überreife, gesunde Früchte verwenden
- Samen getrennt nach Früchten behandeln,
Saatgutvermischung vermeiden
- Samen reinigen, sortieren: beschädigte aussortieren,
(kranke Samen schwimmen z.T. im Wasser auf)
- größere Samen = höhere Qualität, meist länger haltbar,
untypisch große Samen können Schäden haben
- Samen trocknen (auf Küchenpapier, sauberen Tuch,
Zeitungen durch Druckerschwärze kritisch)
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2.2 Samenlagerung
- der Samen lebt: er verbraucht Nährgewebe und atmet
- je nach Lagerbedingung und Art einige Jahre keimfähig
- trocken (Keimung braucht Wasser), kühl, dunkel lagern
- totaler Luftabschluss tödlich (ersticken, schimmeln)
- kein Frost bei der Lagerung, 5 - 12 °C gut geeignet
- Kältebehandlung baut bei heimischen Arten
keimhemmde Stoffe ab optimal -2 - 4°C über 6 Wochen,
bei höheren Temp. (Kühlschrank) länger kühlen
z.B. Aronia, Berberitze, Mohn, Stauden
- Gefäße: Schraubgläser, Papiertüten, nur
lebensmittelechte Plastikgefäße (keine giftigen Stoffe)
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2.3 Kürbis
- einhäusig, verschiedene Blüten mit
männlichen oder weiblichen
Geschlechtsteilen, einfach zu trennen
- große Samen und robuste Früchte
- Samenbau bei Zucchini/Gurke funktioniert
fast genau so
Probleme:
- Einkreuzen anderer Sorten und anderer
Gattungen z.B. Zucchini
- Jungfernfrüchtigkeit möglich
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2.3 Kürbis
- Auswahl der Eltenpflanzen zeitige Früchte
können Eigenschaften und Tauglichkeit zeigen
- immer mehrere Blüten vorbereiten, denn
Jungfernfrüchtigkeit kann sonst Problem
werden,
falls Befruchtung misslingt (selten), erntet man
Kürbisse ohne fruchtbare Samen
- Schutz der entsprechenden weiblichen und
männlichen Blüten mit feinem Gewebe (Bienen
könnten fremden Pollen in männlichen Blüten
zurücklassen)
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2.3 Blüte Kürbis und Zucchini
Kürbis
♀
Zucchini
♀ ♂
weiblich
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männlich
weiblich
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2.3 Kürbis
- Übertragung der Pollen mit Wattestäbchen,
mit Pinzette und ganzen Staubblättern oder
mit ganzer Blüte
(über weiblicher Blüte ausklopfen)
- Entfernen des Schutzes nach Abwurf der Blüte
Quelle: Rüdiger
Kratz 2006
- Markieren der Früchte: Etikett / direktes Beschriften
- Entnahme mehrerer Samen aus mehreren reifen
Früchten, Samen nach Früchten getrennt lagern,
um bei Problemen im Folgejahr auf andere Samen
zurückgreifen zu können
- Samen kühl, nicht zu kalt lagern (nimmt Schaden
bei Kälte, stirbt bei Frost), am besten > 8 °C
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2.3 Tomate (Solanum esculetum)
- Auswahl von geeigneten Pflanzen,
mindestens 2, besser mehr
- Blütenstände für Kreuzung auswählen,
am besten weiter oben, um Braunfäulegefahr zu
vermindern, aber nicht zu weit, um noch Reife zu
erreichen z.B. 3. - 5. Blütenstand
- Bunkerfrucht (1. Blüte von Stamm gezählt) entweder
entfernen oder für Kreuzung verwenden, da sie am
besten versorgt wird
- Schutz der Blüten bei Vater- und Mutterpflanzen vor
Insekten mit Gaze, Vlies, feinem Netz, Nylonstrümpfen
oder ähnlichem
31.01.2015
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2.3 Tomate (Solanum esculetum)
- vorsichtiges Entfernen der Staubblätter
wenn Blüte beginnt sich zu öffnen
oder kurz davor:
- Pinzette verwenden, vorsichtig um die
Narbe nicht zu beschädigen, sonst
keine Kreuzung möglich,
Quelle, beide: Thomé 1885
- andere Blütenblätter nicht entfernen
- Entfernen der Staubblätter nach
Abspreizen dieser von Blüte um
Pollen zu gewinnen oder Entnahme
mit Wattestäbchen in der Blüte
31.01.2015
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2.3 Tomate (Solanum esculetum)
- Staubbeutel geben durch Vibration Pollen frei, ggf. mit
Elektrozahnbürste an Blütenansatz / Blüte ansetzen,
oder mit Hand herausklopfen
- Pollen vorsichtig auf Narbe tupfen oder rieseln lassen,
dann Schutz wieder herstellen
- Schutz der Blüte bei beginnender Fruchtentwicklung
entfernen (bei Gefahr durch Fraßfeinde nur lockern, um
Frucht nicht zu beschädigen)
- Markieren der betreffenden Früchte mit
Schlaufenetiketten (besser mehr darauf schreiben, als
hinterher rätseln was es war)
- Schutz der Früchte vor Fraßfeinden (Kinder, Gäste, ...)
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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2.3 Tomate (Solanum esculetum)
- Entnahme der Früchte wenn sie reif / überreif sind
- Entnahme mehrerer Samen aus mehreren Früchten,
Samen nach Früchten getrennt lagern, um bei
Problemen im Folgejahr auf andere Samen
zurückgreifen zu können
- befreien der Samen vom Schleim:
1 - 2 Tage einlegen in Wasser
(nicht zu lang, da Samen sonst keimen),
danach Abreiben mit feuchtem Tuch
- alternativ: Abreiben mit feuchtem Tuch nach Entnahme
ohne Einlegen in Wasser (zeit- und arbeitsaufwendiger)
- Samen vorsichtig trocknen, beschriften und einlagern
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M. Sc. Volker Croy
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2.3 Kopfsalat (Lactuca)
- Salat im Frühjahr anbauen und bis
Sommer stehen lassen, um „Schossen“
zu induzieren
- windgeschützte Lage, am besten
Folientunnel, um Windbestäubung zu
vermindern
- Schossen führt zum Ausbilden eines
Blütenstandes mit vielen einzelnen
kleinen Blüten
Quelle: Rasbak 2004
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M. Sc. Volker Croy
Quelle Thomé 1885,
verändert V.Croy 2015
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2.3 Kopfsalat (Lactuca)
- Kastration und verpacken der
Einzelblüten durch geringe Größe
schwierig, besser Blütenstände
schützen und gezielt, wiederholt mit
Pollen von anderer Pflanze bestäuben
- reduzieren der Blüten, damit nur
gleichzeitig blühende vorhanden sind
- meist zuerst Fruchtblatt reif und später
Pollen, also Pollen von Zeitigen Blüten
von Pfl. 1 mit Narben von späten
Blüten von Pfl. 2 kombinieren - oder
umgekehrt
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
Quelle: H. Zell 2009
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2.3 Kopfsalat (Lactuca)
- Pollenentnahme oder ganze Blüte verwenden
(Pollenreife beachten, ggf. Test-Blüte über Papier
ausschütteln, um zu sehen, wann sich der Pollen löst)
- markieren der bestäubten Blütenstände
- Entnahme der Samen bei Reife, ggf. Blütenstand mit
feinem Gewebe einhüllen, um ausfallende Samen
aufzufangen
Quelle: Rasbak 2004
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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2.3 andere Pflanzen
- ähnliches wie bei Salat bei Kohlarten, dort aber beachten,
dass viele Pfl. erst im 2. Jahr blühen und Samen klein ist
- bei Kohl, Bohnen, Erbsen: Schutz der Schoten vor
Insekten mit feinem Gewebe, Kontrolle der Samen auf
Schädlinge, da diese sonst Lagerbestand vernichten
- Möhren, Rettich, andere „Rüben“ nach Ernte auslesen
und erneut auspflanzen, dann Kreuzung vornehmen
- andere Pflanzen: jeweils Blütenaufbau beachten und
Staubblätter (wenn möglich) entfernen,
sonst wie gehabt vorgehen
-> Profi-Züchter verwenden spezielles Gift um Pollen in
Blüte abzutöten - kein Entfernen von Hand nötig
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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2.3 Tipps
- für eine stabile Sorte sollten in der Regel verschiedene
25 Pflanzen rekombiniert werden
ohne dies wird die Inzucht nur verlangsamt und eine
verstärkte, gezielte Auslese ist nötig
- Biosaatgut ist auf Grund interner Vorschriften immer frei
von Hybridsorten, d.h. während Samen aus Früchten
aus konventionellem Anbau dazu neigen in ihre
Ausgangssorten aufzuspalten, bleiben Bio-Sorten
erhalten
-> es ist möglich bei gut schmeckenden Bio-Früchten
Samen zu entnehmen und daraus diese Früchte zu
ziehen, aber es ist immer möglich, dass vor Ort auch
Fremdsorten eingekreuzt sind d.h. es klappt häufig aber
nicht immer
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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Vielen Dank
für Ihr
Interesse
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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Literaturempfehlungen
- Lindner, U., Billmann, B., (Hrsg.), 2006: Planung, Anlage und
Auswertung von Versuchen im Ökologischen Gemüsebau.
(Kulturanleitungen in Punkt 3)
- www.h-cotec.de -> Wissenswertes
31.01.2015
M. Sc. Volker Croy
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Bild-Quellen
- Einzelurhebernennungen von Wikimedia.org nach Creative
Commons Lizenz 3.0
- Thomé, O. W., 1885: Flora von Deutschland, Österreich und der
Schweiz. Gera, Germany
- restliche Bilder selbst erstellt, verwendbar nach Creative
Commons Lizenz 3.0 unter Namensnennung und gleichen
Bedingungen
31.01.2015
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