Präsident der Humboldt-Universität zu Berlin:
Prof. Dr. Jürgen Mlynek

Regeneration of selected adult wild Pyrus-genotypes taken from arid sites and testing of selected clones for salt stress and possible use as rootstocks in arid areas

Master of Science, Ahmed Mohamed Kamal Abdelaal Aly

Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät

der Humboldt-Universität zu Berlin

Institut für Gartenbauwissenschaften

Fachgebiet Vermehrungstechnologie/Baumschulwesen

134 Literaturquellen

50 Tabellen

82 Abbildungen

123 Seiten

• 1 Einleitung und Zielstellung

  • 1.1 Einleitung

  • 1.2 Zielstellung

• 2 Literaturübersicht zur Reaktion von Pflanzen auf Salzstress und In-vitro-Verfahren zur Regeneration

  • 2.1 Salzstress bei Pflanzen

    • 2.1.1  Salzböden

    • 2.1.2  Physiologische Grundlagen von Salinität bei Pflanzen

      • 2.1.2.1 Einfluss von Salinität auf die Na⁺- und Cl^--Gehalte in den Pflanzen

      • 2.1.2.2 Wirkung der Salinität auf Wasseraufnahme, Wachstum und Blattschädigung

    • 2.1.3  Salzstress bei Pyrus

  • 2.2 Reaktionen von Pflanzen in vitro auf Salzstress

  • 2.3 In-vitro-Verfahren zur Regeneration von Pyrus

• 3 Material und Methoden

  • 3.1 Material

    • 3.1.1  Klone aus dem Kreuzungsprogramm der Genbank Obst Dresden-Pillnitz

    • 3.1.2  Selektierte adulte Pyrus -Wildformen vom natürlichen Standort

  • 3.2 Methoden

    • 3.2.1  In-vitro-Methoden zur Regeneration

    • 3.2.2  NaCl–Behandlung in vitro

    • 3.2.3  NaCl-Behandlung in vivo

    • 3.2.4  Bodenuntersuchungen

    • 3.2.5  Morphologische und genetische Untersuchungen zur Charakterisierung der selektierten Müncheberger Klone

    • 3.2.6  Statistische Methoden

• 4 Ergebnisse

  • 4.1 In-vitro-Regeneration von selektierten adulten Pyrus-Wildformen

    • 4.1.1  Etablierung

    • 4.1.2  Vermehrung

    • 4.1.3  Bewurzelung

    • 4.1.4  Akklimatisation

  • 4.2 Untersuchungen zur genotypspezifischen Reaktion von Pyrus-Klonenauf Salzstress in vitro

  • 4.3 Untersuchungen zur genotypspezifischen Reaktion von Pyrus-Klonenauf Salzstress in vivo

    • 4.3.1  Salzstressprüfung im Gewächshaus

      • 4.3.1.1 Blattschädigungen

      • 4.3.1.2 Triebzuwachs

      • 4.3.1.3 Natriumgehalt in den Pflanzenteilen

      • 4.3.1.4 Chloridgehalt in den Pflanzenteilen

    • 4.3.2  Salzstressprüfung in der Klimakammer

      • 4.3.2.1 Blattschädigungen

      • 4.3.2.2 Triebzuwachs

      • 4.3.2.3 Natriumgehalt in den Pflanzenteilen

      • 4.3.2.4 Chloridgehalt in den Pflanzenteilen

    • 4.3.3  Vergleich der Ergebnisse zwischen 'KS' und Klon M 21 im Gewächshaus und in der Klimakammer

      • 4.3.3.1 Blattschädigungen

      • 4.3.3.2 Triebzuwachs

      • 4.3.3.3 Natriumgehalt in den Pflanzenteilen

      • 4.3.3.4 Chloridgehalt in den Pflanzenteilen

  • 4.4 Morphologische und genetische Untersuchungen zur Charakterisierung der selektierten adulten Pyrus-Wildformen

    • 4.4.1  Morphologische Untersuchungen

    • 4.4.2  Genetische Charakterisierung

• 5 Diskussion

  • 5.1 Regeneration selektierter adulter Pyrus-Wildformen

  • 5.2 Vergleich der Salzstressuntersuchungen in vitro und in vivo

  • 5.3 Charakterisierung von adulten selektierten Pyrus-Klonen mit Hilfe von morphologischen und genetischen Merkmalen

• 6 Zusammenfassung

• Literaturverzeichnis

• Verzeichnis der Definitionen

• Erklärung

• Danksagung

• Tab. 1:Verwendete Selektionen aus der Naumburg-Pillnitzer Birnenunterlagenzüchtung von Mildenberger & Fischer

• Tab. 2:Selektierte Klone vom Standort Müncheberg (ausgewählte Merkmale)

• Tab. 3:Klimakenngrößen des Untersuchungsstandortes (nach Schatz 2000)

• Tab. 4: Ergebnisse der Nährstoffanalysen in mg/100 g Boden

• Tab. 5:Zusammensetzung des MS-Grundmediums nach Murashige & Skoog (1962)

• Tab. 6:Versuchszeitraum und NaCl-Behandlungsstufen der In-vitro-Versuche

• Tab. 7:Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der Klimakammer 2003 bei M 21 (in vitro vermehrt)

• Tab. 8:Verwendete Klone und NaCl-Stufen für die Versuche in der Klimakammer

• Tab. 9: Verwendete Klone und NaCl-Stufen für die Versuche im Gewächshaus

• Tab. 10:Erfasste morphologische und phänologische Merkmale

• Tab. 11:Untersuchte Enzymsysteme

• Tab. 12:In-vitro-Bewurzelungsraten in Abhängigkeit von der IBS-Konzentration im Bewurzelungsmedium

• Tab. 13:Akklimatisationsraten 6 Wochen nach der Überführung in Jiffy-7-Torfquelltöpfe in Abhängigkeit vom Bewurzelungsmedium

• Tab. 14:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchsende im Gewächshaus 2001 (in %)

• Tab. 15:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchende im Gewächshaus 2002 (in %)

• Tab. 16:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchende im Gewächshaus 2003 (in %)

• Tab. 17:Anteil abgestorbener Blätter bei M 21 und 'KS' im Vergleich der Versuchsjahre

• Tab. 18:Abnahme des Triebzuwachses im Vergleich zur Kontrolle im Gewächshaus 2001

• Tab. 19:Abnahme des Triebzuwachses im Vergleich zur Kontrolle im Gewächshaus 2002

• Tab. 20:Abnahme des Triebzuwachses im Vergleich zur Kontrolle im Gewächshaus 2003

• Tab. 21:Natriumgehalte in den Pflanzenteilen im Gewächshaus 2001

• Tab. 22:Natriumgehalte in den Pflanzenteilen im Gewächshaus 2002

• Tab. 23:Natriumgehalte in den Pflanzenteilen im Gewächshaus 2003

• Tab. 24:Chloridgehalte in den Pflanzenteilen im Gewächshausversuch 2001

• Tab. 25:Chloridgehalte in den Pflanzenteilen im Gewächshausversuch 2002

• Tab. 26:Chloridgehalte in den Pflanzenteilen im Gewächshaus 2003

• Tab. 27:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchsende in der Klimakammer 2001 (%)

• Tab. 28:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchsende in der Klimakammer 2002 (%)

• Tab. 29:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchsende in der Klimakammer 2003 (%)

• Tab. 30:Abnahme des Triebzuwachses von 'KS' im Vergleich zur Kontrolle in der  Klimakammer 2001

• Tab. 31:Abnahme des Triebzuwachses im Vergleich zur Kontrolle in der Klimakammer 2002

• Tab. 32:Abnahme des Triebzuwachses im Vergleich zur Kontrolle in der Klimakammer 2003

• Tab. 33:Natriumgehalte in den Pflanzenteilen von 'KS' in der Klimakammer 2001

• Tab. 34:Natriumgehalte in den Pflanzenteilen in der Klimakammer 2002

• Tab. 35:Natriumgehalte in den Pflanzenteilen 2003

• Tab. 36:Chloridgehalte in den Pflanzenteilen von 'KS' in der Klimakammer 2001

• Tab. 37:Chloridgehalte in den Pflanzenteilen in der Klimakammer 2002

• Tab. 39:Anteil abgestorbener Blätter von 'KS' und Klon M 21 in der Klimakammer und im Gewächshaus

• Tab. 40:Abnahme des Triebzuwachses von 'KS' und Klon M 21 in der Klimakammer und im Gewächshaus

• Tab. 42:Natriumgehalt in den Wurzeln von 'KS' und Klon M 21 in der Klimakammer und im Gewächshaus

• Tab. 43:Natriumgehalt in den Sprossen von 'KS' und Klon M 21 in der Klimakammer und im Gewächshaus

• Tab. 45:Chloridgehalt in den Wurzeln von 'KS' und Klon M 21 in der Klimakammer und im Gewächshaus

• Tab. 46:Chloridgehalt in den Sprossen von 'KS' und Klon M 21 in der Klimakammer und im Gewächshaus

• Tab. 47:Morphologische Merkmale der selektierten Pyrus-Wildformen

• Tab. 48:Komponentenmatrix der untersuchten Pyrus-Exemplare

• Tab. 50:Auswertung der Genloci für die untersuchten Pyrus-Klone

• Abb. 1:Ausgewählte Klone am Standort Müncheberg (M 1, M 10 und M 10 links; von links nach rechts)

• Abb. 2:Ausgewählte Klone am Standort Müncheberg (M 17, M 19 und M 21; von links nach rechts)

• Abb. 3:Kartenausschnitt des Untersuchungsgebietes um 1940

• Abb. 4:Sprossvermehrung der Klone im Wachstumsraum

• Abb. 5:Akklimatisation von Klon M 1 (links) und Klon Pi-Bu 3 in Jiffy-7-Pots

• Abb. 6:Klon M 21 zum Versuchsbeginn in der Klimakammer 2002

• Abb. 7:Gefäßversuch im Gewächshaus 2001

• Abb. 8:In-vitro-Vermehrung von 'KS' und Klon M 21 auf Vermehrungsmedium VM 1

• Abb. 9:Einfluss der IBS-Konzentration im Bewurzelungsmedium auf die durchschnittliche Wurzelanzahl je bewurzelter Spross

• Abb. 10:Bewurzelung von Klon M 1, M 21 und Pi-Bu 2 (von links nach rechts) in Jiffy-7- Torfquelltöpfen, in Abhängigkeit vom Bewurzelungsmedium

• Abb. 11: Sprosszuwachs von Klon M 21 (links) und Pi-Bu 3 nach 4-monatiger Kultur im Grundbeet

• Abb. 12:Durchschnittlicher Sprosszuwachs der Klone nach 4-monatiger Kultur im Grundbeet

• Abb. 14:Durchschnittliche Sprossanzahl in vitro 2002 unter dem Einfluss von NaCl

• Abb. 15:Vergleich der NaCl-Behandlungsstufen der Klone M 1(links) und M 21(rechts) im Jahr 2002

• Abb. 16:Vergleich der NaCl-Behandlungsstufen von 'KS' und Behandlungsstufe 100 mM bei Klon Pi-Bu 3 im Jahr 2002

• Abb. 17:Durchschnittliche Sprossanzahl in vitro 2003 unter dem Einfluss von NaCl

• Abb. 18:Salzstressversuch von Klon M 21 (links) und 'KS' im Gewächshaus 2001

• Abb. 19:Salzstressversuch von Klon M 17 (links) und Pi-Bu 3 im Gewächshaus 2001

• Abb. 20:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchende im Gewächshaus 2001 (in %)

• Abb. 21:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchende im Gewächshaus 2002 (in %)

• Abb. 22:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchende im Gewächshaus 2003 (in %)

• Abb. 23:Triebzuwachs im Gewächshaus 2002

• Abb. 24:Triebzuwachs im Gewächshaus 2003

• Abb. 25:Triebzuwachs von M 21 im Vergleich der Versuchsjahre im Gewächshaus

• Abb. 26:Triebzuwachs von 'KS' im Vergleich der Versuchsjahre im Gewächshaus

• Abb. 27:Natriumgehalt in den Blättern im Gewächshaus 2001

• Abb. 28:Natriumgehalt in den Wurzeln im Gewächshaus 2001

• Abb. 29:Natriumgehalt in den Sprossen im Gewächshaus 2001

• Abb. 30:Natriumgehalt in den Blättern im Gewächshaus 2002

• Abb. 31:Natriumgehalt in den Wurzeln im Gewächshaus 2002

• Abb. 32:Natriumgehalt in den Sprossen im Gewächshaus 2002

• Abb. 33:Natriumgehalt in den Blättern im Gewächshaus 2003

• Abb. 34:Natriumgehalt in den Wurzeln im Gewächshaus 2003

• Abb. 35:Natriumgehalt in den Sprossen im Gewächshaus 2003

• Abb. 36:Natriumgehalt in den Blättern von M 21 im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 37:Natriumgehalt in den Wurzeln von M 21 im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 38:Natriumgehalt in den Sprossen bei M 21 im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 39:Natriumgehalt in den Blättern von 'KS' im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 40:Natriumgehalt in den Wurzeln von 'KS' im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 41:Natriumgehalt in den Sprossen von 'KS' im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 42:Chloridgehalt in den Blättern 2001

• Abb. 43:Chloridgehalt in den Wurzeln im Gewächshausversuch 2001

• Abb. 44:Chloridgehalt in den Sprossen im Gewächshausversuch 2001

• Abb. 45:Chloridgehalt in den Blättern im Gewächshausversuch 2002

• Abb. 46:Chloridgehalt in den Wurzeln im Gewächshaus 2002

• Abb. 47:Chloridgehalt in den Sprossen im Gewächshausversuch 2002

• Abb. 48:Chloridgehalt in den Blättern im Gewächshaus 2003

• Abb. 49: Chloridgehalt in den Wurzeln im Gewächshaus 2003

• Abb. 50:Chloridgehalt in den Sprossen im Gewächshaus 2003

• Abb. 51:Chloridgehalt in den Blättern von M 21 im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 52:Chloridgehalt in den Wurzeln von M 21 im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 53:Chloridgehalt in den Sprossen von M 21 im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 54:Chloridgehalt in den Blättern von 'KS' im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 55:Chloridgehalt in den Wurzeln von 'KS' im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 56:Chloridgehalt in den Sprossen von 'KS' im Gewächshaus 2001, 2002 und 2003

• Abb. 57:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchsende in der Klimakammer 2002 (%)

• Abb. 58:Vergleich der NaCl-Behandlungsvarianten der Sämlinge von Klon M 21 und  'KS'

• Abb. 59:Vergleich der NaCl-Behandlungsvarianten in vitro vermehrter Pflanze von  Klon M 21, rechts Variante „HT“

• Abb. 60: Vergleich der beiden in vitro vermehrten Varianten von Klon M 21 mit den Sämlingen von Klon M 21 und 'KS' bei den Konzentrationen 200 (links) und 300 mM NaCl

• Abb. 61:Anteil abgestorbener Blätter zum Versuchsende in der Klimakammer 2003

• Abb. 62:Triebzuwachs in der Klimakammer 2002

• Abb. 63:Triebzuwachs in der Klimakammer 2003

• Abb. 64:Natriumgehalt in den Blättern in der Klimakammer 2002

• Abb. 65:Natriumgehalt in den Wurzeln in der Klimakammer 2002

• Abb. 66:Natriumgehalt in den Sprossen in der Klimakammer 2002

• Abb. 67:Natriumgehalt in den Blättern in der Klimakammer 2003

• Abb. 68:Natriumgehalt in den Wurzeln in der Klimakammer 2003

• Abb. 69:Natriumgehalt in den Sprossen in der Klimakammer 2003

• Abb. 70:Chloridgehalt in den Blättern in der Klimakammer 2002

• Abb. 71:Chloridgehalt in den Wurzeln in der Klimakammer 2002

• Abb. 72:Chloridgehalt in den Sprossen in der Klimakammer 2002

• Abb. 73:Chloridgehalt in den Blättern in der Klimakammer 2003

• Abb. 74:Chloridgehalt in den Wurzeln in der Klimakammer 2003

• Abb. 75:Chloridgehalt in den Sprossen in der Klimakammer 2003

• Abb. 76:Vergleich der Blätter von Klon M 1 (links) und M 10 links

• Abb. 77:Vergleich der Früchte von Klon M 17, M 19 und M 21 (von links nach rechts)

• Abb. 78:Fruchtvariationder ausgewählten Bäume

• Abb. 79:Frucht von Baum M 1

• Abb. 80: Früchte von Baum M 10

• Abb. 81: Früchte von Baum M 10 links

• Abb. 82:Zymogramm des Enzyms Aspartataminotransferase (AAT)