Bridg, Hannia: Micropropagation and Determination of the in vitro Stability of Annona cherimola Mill. and Annona muricata L.

XI

Chapter 11. Zusammenfassung

A. cherimola und A. muricata sind als Halblaubbäume in den tropischen Hochländern Südamerikas und besonders auf den Karibischen Inseln endemisch. Beide besitzen ein großes Potential als Handelsfrüchte aufgrund ihrer wohlschmeckenden Früchte und ihrer Eigenschaften als Heilpflanzen.

Die Forschung über diese Obstarten wurde in Kolumbien, Peru, Ekuador, Venezuela und in der Dominikanischen Republik vernachlässigt. Deshalb sollte die wissenschaftliche Bearbeitung, das Sammeln, die Konservierung und eine neue Bewertung der natürlichen Genotypen von A. cherimola und A. muricata in jedem Land eine Vorrangstellung erhalten. Die Etablierung von Plantagen mit selektierten Genotypen und die Erzeugung hoher Qualität ist eines der fundamentalen weltweiten Ziele in der Züchtung dieser Arten.

Wenn ein selektierter Genotyp von A. cherimola und A. muricata über Samen vermehrt wird, entsteht eine hohe Variationsbreite von Pflanzen. Bei konventioneller Stecklingsvermehrung dagegen ist der gleiche Genotyp zu erwarten, aber die dichogame protogyne Blüte bringt eine Kreuzung hervor. Deshalb war es bisher unmöglich, einen selektierten Genotyp in den Regionen Spaniens, Australien, Asiens, Kaliforniens und Chiles, in denen er eingeführt wurde, durch die Anwendung konventioneller Vermehrungsmethoden auf natürliche Weise zu erhalten.

Die gegenwärtige Studie zielt darauf, die botanischen und Pflanzenkulturaspekte der A. cherimola und A. muricata zu untersuchen und ein in vitro Vermehrungsprotokoll zu entwickeln, um die Produktion klonierter Genotypen zu sichern.

Selektierte Bäume aus Kolumbien und Chile wurden in vitro durch direkte Sproßknospenentwicklung einer vier Jahre alten Pflanze vermehrt. Die chemischen, hormonellen und physikalischen Faktoren der Wachstumsvermehrung vor und während der in vitro Phasen wurden untersucht. Da A. cherimola und A. muricata in ihrem natürlichen Lebensraum mit Mikroorganismen kontaminiert sind, mußten Antibiotika und Fungizide zugesetzt werden. Um die Bildung von Phenolen zu verhindern, wurde mit mit Zusätzen von Zitronensäure, Ascorbinsäure und Polyvinypirrolydon im Medium gearbeitet. Mit dieser Behandlung entstanden in einer Nitsch und Nitsch-Kultur, die 8,87 µM Benzylaminopurin und 2,46 µM Indol-3-Butiricsäure enthielt, aus einem halbverholzten Explantat mit zwei Knospen innerhalb von zwanzig Tagen vier neue Triebe pro Knospe.

Die Auswirkungen der Hormone Benzylaminopurin, Kinetin, Zeatin und Thidiazuron auf die Vermehrung der Triebe wurden miteinander verglichen. Bei A. cherimola wurden durch eine Anreicherung der Nitsch und Nitsch-Kultur mit Zeatin und Kinetin die besten Ergebnisse erzielt. Das Explantat der A. muricata zeigte keine Triebe, verlängerte aber im durch Benzylaminopurin angereicherten Medium ihren Sproß.

Während der in vitro Vermehrung verloren beide Arten ihre Vitalität und zeigten Chlorose-Erscheinungen. Daraufhin wurden die Ionenkonzentrationen von Bor, Kalzium und Stickstoff in der Nitsch und Nitsch-Lösung untersucht, und es wurde festgestellt, daß nicht Bor und Kalzium, sondern der fehlende Stickstoff für die Chlorose verantwortlich war. Die Anreicherung der Lösung mit 20,6 mM NH4 und 39,4 mM NO3 behob dieses Problem und verbesserte die Qualität der Sprosse.


XII

Indol-3-Butiricsäure bewirkte ein Wurzelwachstums unter in vitro- und ex vitro-Bedingungen. In beiden Fällen mußten die Sprosse vorher in ein Kulturmedium mit 20% Saccharose ohne Hormone gebracht werden. Die Wurzelausbildung unter in vitro Bedingungen gelang am besten in einer ¼ Nitsch und Nitsch-Lösung, wenn sie mit nur 1% Saccharose angereichert wurde. Unter ex vitro Bedingungen war das Wurzelwachstum in einem Quarzsandsubstrat bei 90% Feuchtigkeit optimal.

Durch Vergleich des DNS-Bandenmusters bei Verwendung von RAPD-Marker wurde die genetische Stabilität der in vitro vermehrten Triebe von A. cherimola und A. muricata von vier kolumbianischen und zwei chilenischen Klonen analysiert. 29 Primer wurden überprüft. Fünf von ihnen ergaben ein reproduzierbares linienspezifisches Bandenmuster. Für die A. cherimola wurden drei Primer identifiziert, die bei verschiedenen Klonen unterschiedliche Muster ergaben, während sich beim Vergleich von Mutterpflanze und Regenerat in allen Tests monomorphe Muster zeigten.

Diese Arbeit stellt zum erstenmal eine in vitro Vermehrung von Klonen von A. cherimola und A. muricata vor, die durch RAPD getestet wurde. Die genetische Stabilität in vitro vermehrter Arten wurde gezeigt, so daß die Ergebnisse dieser Arbeit die Züchtung dieser Pflanzen unter Erhaltung der natürlichen genetischen Charakteristik ermöglichen.


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Thu May 3 19:54:52 2001