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Aspekte nachhaltiger Züchtung

Methodenkritik, -entwicklung und -anwendung

dc.contributor.advisorGregorius, Hans-Rolf Prof. Dr.de
dc.contributor.authorKleinschmit, Jörg Richard Gerhardde
dc.date.accessioned2005-07-25T15:15:13Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T10:58:47Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:27Zde
dc.date.issued2005-07-25de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B19A-6de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-2317
dc.description.abstractZüchtung erfordert den Vergleich von Responsfunktionen, um die genetische Kontrolle eines Merkmals umfassend und modellunabhängig beurteilen zu können. Eine solche Analyse erfordert geeignete Methoden zur Beschreibung des Unterschiedes zwischen Responsfunktionen.Die vorliegende Arbeit gliedert sich daher in zwei Teile. Im ersten Teil der Arbeit werden die Eigenschaften des Unterschiedsmaßes Delta zur Beschreibung quantitativer und qualitativer Merkmale untersucht. Die Eigenschaften von Delta werden in Beziehung gesetzt zu dem genetischen Abstand d_0 und einem hiervon abgeleiteten Maß für den Unterschied von Verteilungen quantitativer Merkmale. Delta beschreibt die Unterschiede zwischen Kollektiven nicht auf der Grundlage einzelner Lage- oder Dispersionsparameter sondern bezieht die gesamte Merkmalsvariation in die Beschreibung von Unterschieden ein. Delta gestattet, den Unterschied zwischen Merkmalsausprägungen auf beliebige Weise graduell zu berücksichtigen. Delta beschreibt den Unterschied zwischen zwei Verteilungen quantitativer und qualitativer Merkmale gleichermaßen und modellunabhängig. Bei dem Vergleich von Kollektiven mit Delta werden sowohl Verteilungsunterschiede als auch Differenzen in den Merkmalsausprägungen berücksichtigt. Durch seine Eigenschaften ist Delta besonders geeignet zum Vergleich der Differenzierung von Kollektiven in Bezug auf phänotypische und genetische Merkmale. Dies wiederum erlaubt die Beschreibung von Anpassungskapazitäten. Daher eignet sich Delta besonders zur Beurteilung des Züchtungsfortschrittes im Rahmen einer nachhaltigen Züchtung. Eine Anwendung von Delta im Rahmen eines auf Simulationen beruhenden Hypothesentestes wird demonstriert.Im zweiten, experimentellen Teil der Arbeit werden beispielhaft phänotypische und genetische Merkmale von Pflanzen einer Fichtenklonprüfung der Abteilung Waldgenressourcen der Niedersächsischen Forstlichen Versuchsanstalt analysiert. Dazu wird das Wachstum von 152 Klonen und von einem Sämlingsstandard über 18 Jahre auf sechs Versuchsflächen untersucht. Die Klone werden zusätzlich an neun polymorphen Isoenzymgenorten charakterisiert.An Hand der Daten der Fichtenklonprüfung werden die Reaktionsnormen einzelner Genotypen verglichen. Neben Fragen des Selektionserfolges in Bezug auf das Züchtungsmerkmal erlaubt das Versuchsmaterial Abschätzungen der genetischen Veränderung, sowohl durch Viabilitätsselektion als auch durch züchterische Selektion. Die Veränderungen der Assoziation von phänotypischen Merkmalsausprägungen und genetischen Strukturen durch Viabilitätsselektion und durch züchterische Auslese werden quantifiziert und einander gegenübergestellt. Dies erlaubt eine Beurteilung der Nachhaltigkeit des beispielhaft beschriebenen Züchtungsprogramms.Veränderungen der genetischen Struktur im Laufe des Versuchs deuten auf Viabilitätsselektion im genetischen Hintergrund. Durch die Auslese der bestwüchsigen Klone ergibt sich eine Reduktion in der genetischen Variation an den neun untersuchten Isoenzymgenorten. Die Nullhypothese der Abwesenheit gerichteter Selektion im genetischen Hintergrund durch züchterische Auslese kann jedoch nicht abgelehnt werden. Für den Genort NADH-Dehydrogenase wird beispielhaft ein Zusammenhang zu den Merkmalen Überleben und Wachstum nachgewiesen. Damit werden mögliche Effekte der Selektion phänotypischer Merkmale auf die Variation des genetischen Hintergrundes demonstriert.Die Anwendung der im ersten Teil der Arbeit hergeleiteten Methoden auf das aktuelle Züchtungsprogramm ermöglicht die Beurteilung im Kontext einer nachhaltigen Züchtung. Positiv ist, dass die Züchtungsauslese nur in geringem Maße zur Veränderung des untersuchten genetischen Hintergrundes geführt hat. Die Sicherung adaptiver Kapazitäten wird der im Rahmen des Züchtungsprogrammes notwendigen Veränderung der genetischen Struktur gegenübergestellt. Möglichkeiten eines Kompromisses für das untersuchte Züchtungsprogramm werden aufgezeigt. Schließlich wird die Einbindung der entwickelten Methoden einer nachhaltigen Züchtung in ein sich selbst erhaltendes System der Züchtung durch Nutzung diskutiert.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleAspekte nachhaltiger Züchtungde
dc.title.alternativeMethodenkritik, -entwicklung und -anwendungde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedAspects of sustainable breedingde
dc.contributor.refereeGregorius, Hans-Rolf Prof. Dr.de
dc.date.examination2004-09-17de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaftende
dc.subject.dnbBiologiede
dc.description.abstractengBreeding has to compare response functions to be able to analyse the genetic control of trait expressions comprehensively and unconditionally to a specific modell. Such an approach calls for suitable methods to describe differences between response functions.The thesis is divided into two parts. In the first part of the thesis the characteristics of the measure of difference Delta for the description of quantitative and qualitative traits are analysed. The characteristics of Delta are compared with the genetic distance d_0 an derived measure for differences of distributions of quantitative traits. Delta describes the differences between collectives not on the basis of single position or dispersion parameters but it takes the complete variation of the trait into account. Delta allows to consider differences in trait expression gradually. Delta describes the difference between two distributions of quantitative and qualitative traits equally and independently of any modell. Comparing two collectives with Delta differences in distribution as well as differences in trait expression are considered. Showing these characteristics Delta is especially suited to compare the differentiation of collectives with respect to phenotypic and genetic traits. Thus the description of adaptive capacities is possible. Therefore Delta can be used well to analyse the breeding progress in the context of sustainable breeding. An application of Delta in the course of a test of hypotheses based on simulation studies is demonstrated.In the second, experimental part of the thesis phenotypic and genetic traits of plants of a Norway spruce clonal test of the Department of Forest Genetic Ressources of the Lower Saxony Forest Research Institute are analysed exemplarily. The growth of 152 clones and a seedling standard are analysed over 18 years on six test sites. The clones are characterised at nine polymorphic enzyme gene loci additionally.Based on the data of the clonal test norms of reaction of genotypes are compared. The material is especially usefull to analyse questions of success of selection with respect to the trait in focus of breeding and the genetic changes caused by viability selection as well as breeding selection. The changes of associations of phenotypic trait expression and genetic structures through viability selection and breeding are quantified and compared. Thus the sustainability of the breeding activity is investigated exemplarily.Changes of the genetic structure over time indicate viability selection at the level of the genetic background. Breeding selection results in reduction of the genetic variation at the nine enzyme gene loci. Nevertheless the null hypothesis of absence of genetic selection at the genetic background through breeding cannot be rejected. For the enzyme gene locus NADH-dehydrogenase a link between the traits survival and growth can be shown exemplarily thus demonstrating potential effects of phenotypic selection on the variation of the genetic background.The application of methods developed in the first part of the thesis on the Norway spruce breeding program allows for an evaluation in the context of sustainable breeding. The little change of the genetic background can be taken as positive. The saveguarding of adaptive capacities is put into relation with the necessary changes of the genetic structure in the course of the breeding program. Possible compromises for the actual breeding program are mentioned. Finally the connection of the methods of sustainable breeding with a self sufficient system of breeding through utilisation is discussed.de
dc.contributor.coRefereeGadow, Klaus von Prof. Dr. Dr. h.c.de
dc.contributor.thirdRefereeScholz, Florian Prof. Dr.de
dc.title.alternativeTranslatedreview, development and application of methodsde
dc.subject.topicForest Sciences and Forest Ecologyde
dc.subject.gerZüchtungde
dc.subject.gerNachhaltigkeitde
dc.subject.gerKlontestde
dc.subject.gerFichtede
dc.subject.gerUnterschiedsmaß Deltade
dc.subject.engbreedingde
dc.subject.engsustainabilityde
dc.subject.engclonal testde
dc.subject.engNorway sprucede
dc.subject.engmeasure of difference Deltade
dc.subject.bk48.58de
dc.subject.bk42.43de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-81-7de
dc.identifier.purlwebdoc-81de
dc.affiliation.instituteFakultät für Forstwissenschaften und Waldökologiede
dc.subject.gokfullYQH 000: Genetikde
dc.subject.gokfullFortpflanzungde
dc.subject.gokfullZüchtung {Forstbotanik}de
dc.identifier.ppn502506377de


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