Genetische Untersuchungen mit Gartenkohl (Brassica oleracea)

Ohne ZusammenfassungMit Tafel 3–10 und 13 Textfiguren     

Genetische Untersuchungen bei Picea abies mit Hilfe der Isoenzym-Identifizierung

Summary Using techniques of starch gel zone electrophoresis, a considerable variation among esterase and leucine aminopeptidase isoenzyme patterns was found in the endosperm of dormant seeds of Norway spruce (Picea abies). Since the so-called primary endosperm of conifers is only a further developmental stage of the haploid female gametophyte, simple Mendelian segregations can be determined in seeds of individual open-pollinated trees. It was therefore possible to identify some esterase and leucine aminopeptidase loci only with regard to phenotypic frequency distributions without difficult crossing procedures.

---

---

Angenommen durch G. Melchers     

Genetische Untersuchungen anPulsatilla

Zusammenfassung Mit Hilfe zahlreicher Kreuzungsexperimente wurden beiPulsatilla 2 Behaarungsgene,C undP, festgestellt. Aus den Spaltungsverhältnissen wurde auf vollständige Dominanz vonC, unvollständige Dominanz und Pleiotropie vonP geschlossen.ccPp-Typen sind vegetativ normal, zeigen jedoch am Involukrum eine schwächere Behaarung und eine nur teilweise Färbung der Blüten. Wahrscheinlich umweltbedingt treten Übergänge zu normal auf. Doppelt rezeissveglabra-Pflanzen sind vollständig kahl mit schwach teilgefärbten bis farblosen Blüten. Beziehungen der GeneC undP zu anderenPulsatilla-Farbmutanten konnten noch nicht festgestellt werden.Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt und ergänzen die bisher vonZimmermann veröffentlichten Arbeiten: Genetische Untersuchungen anPulsatilla I–III Flora 1934, IV Flora 1939, V Zeitschrift für Botanik 1953, VI Caryologia 1954, Vol. suppl.     

Spontaneous gene flow from rapeseed (Brassica napus) to wild Brassica oleracea

Research on the environmental risks of gene flow from genetically modified (GM) crops to wild relatives has traditionally emphasized recipients yielding most hybrids. For GM rapeseed (Brassica napus), interest has centred on the 'frequently hybridizing' Brassica rapa over relatives such as Brassica oleracea, where spontaneous hybrids are unreported in the wild. In two sites, where rapeseed and wild B. oleracea grow together, we used flow cytometry and crop-specific microsatellite markers to identify one triploid F1 hybrid, together with nine diploid and two near triploid introgressants. Given the newly discovered capacity for spontaneous introgression into B. oleracea, we then surveyed associated flora and fauna to evaluate the capacity of both recipients to harm cohabitant species with acknowledged conservational importance. Only B. oleracea occupies rich communities containing species afforded legislative protection; these include one rare micromoth species that feeds on B. oleracea and warrants further assessment. We conclude that increased attention should now focus on B. oleracea and similar species that yield few crop-hybrids, but possess scope to affect rare or endangered associates.     

结球甘蓝和青花菜小孢子胚植株再生

结球甘蓝(Brassica oleracea var. capitata)和青花菜(Brassica oleracea var. italica)小孢子胚再生植株频率低是目前影响游离小孢子培养技术有效应用的关键问题之一, 研究其小孢子胚植株再生频率的影响因素, 提高胚再生植株频率, 对促进游离小孢子培养技术在甘蓝类蔬菜育种中更好地应用具有重要意义。该文以结球甘蓝中甘11和青花菜TI-111等基因型为试材, 对影响游离小孢子胚再生成植株的固体培养基类型、琼脂浓度、胚的类型及胚在液体培养基中的滞留时间等因素进行了研究。结果表明: 游离小孢子培养25天的子叶胚在琼脂浓度为1%–1.25%的B5培养基上植株再生频率最高。进一步通过8个不同基因型对上述实验结果进行了验证, 结果显示, 游离小孢子培养25天的子叶胚在1%琼脂浓度的B5培养基上植株再生频率达77.8%–97.2%。     

结球甘蓝和青花菜小孢子胚植株再生

结球甘蓝（Brassica oleracea var.capitata）和青花菜（Brassica oleracea var.italica）小孢子胚再生植株频率低是目前影响游离小孢子培养技术有效应用的关键问题之一,研究其小孢子胚植株再生频率的影响因素,提高胚再生植株频率,对促进游离小孢子培养技术在甘蓝类蔬菜育种中更好地应用具有重要意义。该文以结球甘蓝中甘11和青花菜TI-111等基因型为试材,对影响游离小孢子胚再生成植株的固体培养基类型、琼脂浓度、胚的类型及胚在液体培养基中的滞留时间等因素进行了研究。结果表明：游离小孢子培养25天的子叶胚在琼脂浓度为1%–1.25%的B5培养基上植株再生频率最高。进一步通过8个不同基因型对上述实验结果进行了验证,结果显示,游离小孢子培养25天的子叶胚在1%琼脂浓度的B5培养基上植株再生频率达77.8%–97.2%。     

Genetische Untersuchungen an DiploidenFragaria-Arten

Ohne ZusammenfassungMit 9 Textabbildungen     

Effects of temperature and irradiance on vegetative growth of cauliflower (Brassica oleracea L. botrytis) and broccoli (Brassica oleracea L. italica)

Cauliflower (Brassica oleracea L. botrytis) and broccoli (Brassicaoleracea L. italica) plants were grown in large pots in growthchambers for a range of temperatures (mean air temperaturesfrom 7.0-25.3 C) and irradi-ances (from 9.3-50.8 mol m^–2d^–1 or 4.7-25.4 MJ m^–2 d^–1). The extinctioncoefficient for PAR decreased with plant size reaching a valueof 0.55 in cauliflower and 0.45 in broccoli at plant leaf areasof 0.235 m² and 0.227 m², respectively. The leaf area expansionrate was unaffected by irradiance when compared at identicalleaf surface temperatures. The response of expansion rate tosurface temperature was fitted to a broken stick model witha base temperature of –0.7C and an optimum temperatureof 21.0C. The radiation conversion coefficient increased withair temperature below 13.8C and remained constant above this.The estimated radiation conversion coefficient above 13.8Cand for a PPFD of 20 mol m^–2 d^–1 was 0.77 g mol^–1in cauliflower and 0.87 g mol^–1 in broccoli. The radiationconversion coefficient declined with increasing irradiance levelfrom a maximum of 1.89 g mol^–1 at near nil irradiancein cauliflower. Key words: Leaf area, dry matter, radiation use efficiency, extinction coefficient     

Genetische und zytologische Untersuchungen an Eu-Oenotheren:

Ohne Zusammenfassung     

Genetische Untersuchungen an dem Basidiomyceten Agrocybe aegerita

Zusammenfassung Der holzzerstörende Pilz Agrocybe aegcrita (Agaricaceae) kann leicht unter Laborbedingungen angezogen und zur Fruchtkörperbildung gebracht werden. Sein Fortpflanzungsverhalten wird durch den tetrapolaren Mechanismus der homogeniscben Incompatibilität kontrolliert und sein vollständiger Entwicklungszyklus dauert etwa 6 Wochen. Dagegen können dikaryotische Myzelien schon nach 3 Wochen Fruchtkörper bilden. Da es möglich ist, die Basidiosporen (10×6 m) mit der Hand zu isolieren, eignet sich dieser Pilz sehr gut für genetische Untersuchungen, die sowohl als Zufallsanalyse als auch mit Hilfe der Tetradenanalyse durchgeführt werden können. Wir waren daher in der Lage, die Formalgenetik dieses Pilzes auszuarbeiten.Innerhalb der monokaryotischen Nachkommenschaft eines Dikaryons, das aus der Natur isoliert wurde, fanden wir eine beträchtliche Variabilität hinsichtlich der Fruchtkörperbildung nach Kreuzung dieser Stämme. Neben relativ frühen Fruchtern (<28 d) kam es in einigen Kombinationen selbst nach 42 d nicht zur Fruktifikation trotz verträglicher Incompatibilitätsfaktoren. Um dieses Phänomen zu quantifizieren, haben wir für die Monokaryen den Parameter Fruchtungspotenz entwickelt, in den als einzige Variable der Zeitpunkt der Fruchtkörperbildung nach Herstellung eines Dikaryons eingeht. Eine ähnliche Variabilität wurde für das sogenannte monokaryotische Fruchten (die Fähigkeit von Monokaryen, auch ohne compatiblen Kreuzungspartner zu fruktifizieren) entdeckt. Drei Typen dieses qualitativen Merkmals wurden identifiziert : Monokaryotische Fruchter, Nicht-Fruchter und Nicht-Fruchter mit Fruchtkörperanlagen. Die ersteren bilden zwar normal aussehende Fruchtkörper, die jedoch wesentlich kleiner sind als die an Dikaryen entstehenden und meist nur Basidien mit zwei Sporen haben.Da Agrocybe aegerita zu den Speisepilzen gehört, haben wir versucht, ihre Fruchtkörperproduktion zu verbessern, um auf diese Weise ein Material für eine praktische Nutzung zu erhalten. Als Beispiel für eine konzertierte Züchtung wurde das Kriterium der Fruchtungspotenz ausgewählt. Ausgehend von einem aus der Natur isolierten Fruchtkörper war es möglich, in nur 4 Generationen durch Selektion und Rekombination in einer Inzuchtpopulation die Fruchtungspotenz merklich zu steigern.In einer parallelen Versuchsreihe haben wir — gewissermaßen als Kontrolle — gezeigt, daß es unter Anwendung der gleichen Methodik möglich ist, auch das konträre Züchtungsziel zu erreichen, nämlich eine Abnahme der Fruchtungspotenz.Es ist damit klar geworden, daß A. aegerita als ein geeignetes Objekt für züchterische Versuche angesehen werden kann. Darüber hinaus haben wir jedoch bei der Auswertung dieser Versuche eine statistisch signifikante Korrelation zwischen Fruchtungspotenz und monokaryotischem Fruchten entdeckt. Die Bedeutung dieser Erscheinung für ein Verständnis der genetischen Kontrolle der Fruchtkörpermorphogenese und damit für die Grundlagenforschung liegt auf der Hand.Der Aufenthalt von M. Semerdieva wurde durch ein Stipendium der Heinrich-Hertz-Stiftung, Düsseldorf, ermöglicht. Die Experimente wurden durch Sachmittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Landesamtes für Forschung unterstützt. Wir danken diesen Institutionen. Unser Dank gilt auch den technischen Mitarbeitern unseres Lehrstuhls, insbesondere Frau M. Kuglmeier, für ihre Hilfe.

---

Investigations on the genetics of the basidiomycete Agrncybe aegerita I. A correlation between the time of fruiting body production and monokaryotic fruiting and its importance for breeding and morphogenesis

Summary The wood-inhabiting Basidiomycete Agrocybe aegerita (Agaricaceae) can be easily grown under laboratory conditions. Its complete life cycle requires about 6 weeks, while dikaryons are able to form fruiting bodies within 3 weeks. Since the basidiospores (10×6 m) can be isolated by hand, this organism is very well suited for genetic studies either by single strand or tetrad analysis. Thus we were able to work out the formal genetics of A. aegerita, the mating relations of which are controlled by the tetrapolar mechanism of homogenic incompatibility.Within the monokaryotic offspring of a dikaryon isolated from nature we found a considerable variation in the time of fruiting in compatible matings, some failed to fruit even after 42 d. In order to quantify this criterion, we have developed for monokaryotic strains the parameter fruiting potency, in which the only variable is the time required for fruiting body production in the resulting dikaryotic stocks.Similar variability has been found for the ability of monokaryons to show monokaryotic fruiting. Three types of this qualitative criterion have been identified : non-fruiters, non-fruiters with fruiting body initials, and monokaryotic fruiters. The latter produce small fruiting bodies, the basidia of which predominantly carry only two spores.Since Agrocybe aegerita belongs to the edible mushrooms, we have attempted to improve fruiting body production in order to obtain material for use in commercial production. As a selected example for concerted breeding we have used the criterion of fruiting potency starting from a single fruiting body. We were able to show that by selection and recombination within a small inbreeding population, in only four generations the fruiting potency could be markedly enhanced. In a parallel set of experiments as a control, we also showed that the opposite effect, a decrease in fruiting potency, could be achieved in only three generations. It became evident that A. aegerita is very well suited to applied research with respect to breeding for commercial use. In evaluating these data we have found a statistically significant correlation between fruiting potency and monokaryotic fruiting. The implications of the latter for the general understanding of genetic control of morphogenesis becomes evident.

     

Taxonomy and evolution of broccoli (Brassica oleracea var. italica)

The origin and application of the name broccoli are discussed and a distinction between cauliflower and broccoli is proposed, based on their relative ontogeny at marketable maturity. The history and evolution of broccoli is considered in relation to cauliflower and its diversification into annual and biennial types is discussed. White-sprouting broccoli is considered to be closely related to English winter-hardy cauliflower. Calabrese, though representing only a small part of the italica gene pool, has been the most intensively developed, being currently represented by many cultivars, including F₁ hybrids. The potential for breeding new Cape and sprouting broccolis is discussed, and the need to conserve existing genetic variability of existing cultivars within Cape and sprouting broccoli is stressed.     

结球甘蓝游离小孢子胚胎发生

以结球甘蓝品种“强夏”为材料进行游离小孢子培养,对与胚胎发生关系密切的因子进行探讨。研究结果表明,在盛花前期取材最适宜;单核晚期至双核期的小孢子才能发育成胚状体;含17%蔗糖的培养液在培养初期有利于小孢子存活;培养3d后胚胎诱导则以14％蔗糖浓度为最好;高浓度（17％）蔗糖培养3d后添加低浓度（11％）蔗糖培养液能大大提高胚胎发生能力,比一直在14％蔗糖培养液培养的提高282．4％,比更新培养液培养的提高126．1％。