• Aufbereitung einer DNA-Probe im Labor
    Zell- und Gewebekultur

Zell- und Gewebekultur

Überblick

Kurz erklärt
Aus einzelnen Zellen einer Pflanze werden auf Nährmedien im Labor vollständige Pflanzen regeneriert.

Vorteile
Schnelles Erzeugen vieler identischer Nachkommen einer Pflanze.

Nachteile
Jede Kulturart und jeder Gewebetyp benötigt eigene „Rezepte“.

Entstehung
Seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts. Praktische Nutzung etwa von 1970 an.

Anwendung bei KWS
Züchten von Zuckerrübe, Mais, Raps, Weizen, Gerste und Roggen.

Pflanzen haben eine besondere Eigenschaft, die sie von vielen anderen Lebewesen unterscheidet: Sie sind totipotent. Im Prinzip kann aus jeder einzelnen Pflanzenzelle wieder eine komplette Pflanze heranwachsen. Dafür werden der Pflanze Gewebeteile oder einzelne Zellen entnommen und im Labor auf spezielle Nährmedien gebracht. Dort wachsen und teilen sich die Zellen weiter. Schließlich kann aus dem so gewachsenen Gewebe wieder eine vollständige Pflanze regeneriert werden.

Im Labor können aus einer Pflanze so sehr schnell genetisch identische Nachkommen gezogen werden. Allerdings benötigen die verschiedenen Kulturarten und Gewebetypen darauf spezifisch abgestimmte Kulturverfahren.

KWS hat über Jahrzehnte hinweg viel Erfahrung in diesem Bereich aufgebaut. Die Zell- und Gewebekultur bildet die Grundlage für viele biotechnologische Anwendungen und Analysen bei KWS. Besonders wertvoll ist die Methode für die Herstellung von doppelt haploiden Linien in der Hybridzüchtung (DH-Linien). Aber auch bei der genetischen Transformation von Pflanzen spielt die Zell- und Gewebekultur eine wichtige Rolle.

Unsere Züchtungsmethoden im Überblick

Kreuzung & Selektion

Elternpflanzen, die gewünschte Eigenschaften tragen, werden miteinander gekreuzt. Das Saatgut der größten und ertragreichsten Pflanzen wird wieder ausgesät.

Linienzüchtung

Hier kreuzen Forscher zwei Elternlinien, deren gewünschte Eigenschaften sich möglichst ergänzen. Die besten Pflanzen werden selektiert und erneut gekreuzt.

Hybridzüchtung

In der Hybridzüchtung werden zwei genetisch unterschiedliche Elternlinien produziert.

Zell- und Gewebekultur

Aus den einzelnen Zellen einer Pflanze werden mithilfe von Nährmedien im Labor komplette Zellen regeneriert.

Marker

Molekulare Marker helfen uns dabei, die Eigenschaften von Pflanzen zu untersuchen.

Phänotypisierung

Hier werden die Eigenschaften einer entwickelten Eltern-, Linien- oder Hybride im Feld evakuiert. Zum Einsatz kommen moderne Technologien zur automatisierten Analyse.

Gentechnik

Hier werden gezielt einzelne Gene oder Gensegmente auf der DNA in das Genom einer Nutzpflanze eingefügt.

Genforschung

Hier werden die ganzheitliche Struktur und biologische Funktion des Pflanzengenoms erforscht.

Genome Editing

Der Begriff Genome Editing umfasst eine Reihe unterschiedlicher Methoden. Mit Hilfe dieser Methoden können einzelne Bestandteile der DNA gezielt und präzise verändert werden.