Was versteht man unter somatischer Hybridisierung?

• Protoplasten = Nackte Pflanzenzellen (Zellwand durch Enzyme abgebaut)
• Genetisch unterschiedliche Protoplasten werden miteinander verschmolzen
• Beispiel: 1995 --> Tomoffel
  
  • Heute gibt es auch noch Tomoffel zu kaufen
  • Dies ist jedoch nicht durch Protoplastenfusion sondern durch Aufpropfen von Tomate auf Kartoffelpflanze

= Protoplastenfusion : Protoplasten = Nackte Pflanzenzellen (Zellwand durch Enzyme abgebaut) Genetisch unterschiedliche Protoplasten werden miteinander verschmolzen Beispiel: 1995 --> Tomoffel Heute gibt es auch noch Tomoffel zu kaufen Dies ist jedoch nicht durch Protoplastenfusion sondern durch Aufpropfen von Tomate auf Kartoffelpflanze Protoplasten-Fusion: zur Einführung von CMS Bsp: Zum Einbringen von CMS in Chicoree mit Sonnenblumensorte Gibt keine Chicoree-Linien, die die CMS tragen Aber gibt Maisarten die CMS tragen Vereinen durch Protoplastenfusion Zellwand wird enzymatisch abgebaut--> Nackte Protoplasten Einwirkung von chem. Substanzen oder Strom --> Verschmelzen Bei Herstellung von CMS Chicoree funktioniert das gut, Zellkern der Sonnenblume verabschiedet sich von selbst, nur die Mitochondrien, die die CMS vermitteln verbleiben! Man kann den unerwünschten Zellkern auch mit Radioaktivität abschwächen oder deaktivieren Die somatische Hybridisierung (auch Protoplastenfusion oder Zellfusion genannt), eine weitere wichtige Methode, erlaubt es, durch Verschmelzung gewünschte Merkmale verschiedener Elternpflanzen zu kombinieren. Im Vergleich zum Agrobakterium -vermittelten Gentransfer müssen hierbei keine spezifischen Gene identifiziert und isoliert werden. Außerdem wird damit die Einschränkung des Gentransfer durch Vektor überwunden, nur wenige Gene in ein vorgegebenes Erbgut einführen zu können. Auch kann bei der Zellfusion die Chromosomenzahl der Zellen multipliziert werden, also die Anzahl der Chromosomensätze (Ploidiegrad) erhöht werden. Dies kann die Ertragsfähigkeit von Pflanzen steigern (Heterosiseffekt). Molekulare Marker und biochemische Analysen werden genutzt, um klassischen Pflanzenzüchtern die Arbeit zu erleichtern, und so gezielter und schneller zu neuen Pflanzensorten zu kommen, was als Form der Präzisionszucht auch als „smart breeding“ bezeichnet wurde. Sie wird von vielen Saatzucht-Unternehmen und gartenbaulichen Pflanzenzuchtbetrieben angewendet. Solche zumeist mittelständischen Unternehmen sind im Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter organisiert. Die Methode der somatischen Hybridisierung beruht auf der Erzeugung von pflanzlichen Protoplasten (zellwandlosen Zellen), deren Fusion und Regeneration unter Nutzung der induzierbaren Totipotenz pflanzlicher Zellen. Das Institut verfügt über eines der wenigen Kompetenzlabore für somatische Hybridisierung, welche bis heute keine Routine darstellt. In primären somatischen Hybriden sind sowohl Kombinationen der kompletten Kerngenome (Allopolyploidie) als auch verschiedene Neukombinationen der Zellorganellen (alloplasmatische Hybride) möglich. Die genetische Vielfalt der Regeneratpflanzen ist hoch. Durch die Methoden der symmetrischen (Protoplasten beider Fusionselter sind intakt) und der asymmetrischen Fusion (teilweise Inhibierung eines Fusionselters z. B. durch Strahlung) werden verschiedene Anteile der Genome vereinigt. Die Regeneratpflanzen stellen somit ein völlig neues genetisches Material dar. Aus diesem Grunde wird die somatische Hybridisierung auch dort zur Schaffung neuer genetischer Variabilität eingesetzt, wo auch auf generativem Wege intergenerische/interspezifische Hybriden erzeugt werden können. So können beispielsweise mit der somatischen Hybridisierung Abnormitäten in der Pflanzenentwicklung (z. B. Chlorophyllmangel) überwunden werden, wenn diese aus Inkompatibilitäten zwischen Kern- und zytoplasmatischen Genen resultieren. Für die asymmetrische Fusion stehen im Institut als Strahlungsquellen UV-Emitter und eine Röntgenanlage zur Verfügung. Nach der Regeneration erfolgt die Bestimmung des DNA-Gehaltes des neuen Pflanzenmaterials mittels Fluoreszenz-Durchflusszytometrie. Pflanzen mit einem veränderten DNA-Gehalt werden ähnlich den sexuellen Hybriden sowohl phänotypisch im Gewächshaus als auch umfangreich mit relevanten molekularen Markern charakterisiert.