Züchtungsfrage

[Papa A.L.T.]

Aber frag' mich keiner mehr, wie das gerechnet wird.

Wie's berechnet wird? Nichts leichter als das:

Ausgangsdefinition:
n=Anzahl der Gene, die mitspielen = in diesem Fall 4 (A,B,C,D)
k=Anzahl der davon ausgewählten Gene=2 (diploider Chromosomensatz)

Anzahl der heterogenen Genotypen (nach der allgemeinen Lottoformel: In diesem Fall Lotto 2 aus 4 ohne Zurücklegen):
n!/((n-k)!*k!) = 4!/((4-2)!*2!) = (4*3*2*1)/((2*1)*(2*1)) = 6
Voraussetzung: n >= k (sonst braucht man kein Lotto spielen... 2 aus 1 ist Käse)

Dann gibt's noch genau n homogene Genotypen (In diesem Fall AA, BB, CC, DD). Die kommen noch dazu.
Also ist die Gesamtzahl:
n!/((n-k)!*k!) + n = 4!/((4-2)!*2!) + 4 = (4*3*2*1)/((2*1)*(2*1)) + 4 = 6+4 = 10

Für den Fall k = 2 ist das bereits das Ergebnis. Sollte k > 2 sein, kämen noch homogen/heterogene Mischtypen dazu.
In der Genetik ist aber i.d.R. k = 2. Wenn ich das noch mit reinnehme, ergibt sich folgende Formel:

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Berechnung der Anzahl von Genotypen für die Auswahl von 2 Genen aus einem Pool mit n Genen (n>=2):

n!/((n-2)!*2) + n
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Leider gibt's hier keine Bruchstriche, dann sähe das Ganze etwas übersichtlicher aus...

Bei einer einfachen Zweirassenkreuzung (n=2, k=2) ist das Ergebnis übrigens 3.

Diese Zahlen beziehen sich aber jeweils nur auf EIN ganz bestimmtes Merkmal -
Die Summe aller Merkmale betrachtet gibt es jeweils das zig-fache an Möglichkeiten!

Crossing over findet u.a. in der Meiose, (Keimzellenbildung statt, nachdem sich die Chromosomenstränge (Chromatiden?) verdoppelt haben. Die wirkt sich aber nur aus, wenn väterlicher und mütterlicher Genom wesentliche Unterschiede aufweisen, also nicht bei den sortenfesten Ausgangseltern einer F1-Züchtung, wohl aber bei der Keimbildung der F1-Generation, da die ja je ein väterliches und ein davon verschiedenes mütterliches Chromosom haben.

Cross-over heißt letztlich lediglich, dass Genome, die auf dem gleichen Chromosom liegen, nicht zwangsläufig in dieser Anordnung weitervererbt werden müssen. Je weiter die Genorte voneinander auf dem Chromosom entfernt sind, desto größer wird übrigens die Wahrscheinlichkeit für einen Cross-over. Nur als Ergänzung.

Allerdings:
Über die Genomanordnung auf gleichen oder unterschiedlichen Chromosomen haben wir vorher noch gar nichts gesagt. Das ist eigentlich nochmal ein ganz anderes Thema. Und auf die Zahl der oben berechneten Möglichkeiten hat Cross-over gar keinen Einfluss, weil es oben ja nur um ein bestimmtes Gen geht, das betrachtet wird. Cross-over bezieht sich aber auf die Kopplung verschiedener Gene miteinander. Von dem her weiß ich nicht recht, wie Du weiter oben jetzt überhaupt auf das Thema gekommen bist.

Außerdem findet Cross-over nicht ausschließlich in der Meiose statt, nur wieder als Ergänzung.

Und Cross-over in der Meiose hast Du übrigens auch schon, wenn Du die erste Kreuzung versuchst, stabil zu züchten. Sobald Du eben mit der F1 weitermachst. Ob Du die dann nochmal kreuzt oder stabil züchtest, ist erst mal Jacke wie Hose. Das und nichts anderes hab ich gemeint.

Cross-over ist - genauso wie zufällige Mutationen (die spielen nämlich auch noch mit rein) - nicht vorhersagbar und bleibt dem Zufall überlassen. Wäre es nicht so, könnte man bei Kreuzungen genau vorhersagen was mit welcher Wahrscheinlichkeit rauskommt. Dieses Zufallsmoment macht aber die Züchtung unvorhersagbar und damit interessant. Der Unterschied zwischen Mendelscher Theorie und der Praxis.

Gilt aber - wie gesagt - genauso bei einer Zweirassenkreuzung wie bei einer Vierrassenkreuzung und ist damit in meinem Augen kein Argument für das eine und gegen das andere. Höchstens ein Argument gegen jegliche Form von Kreuzungen und gegen das Züchten neuer Sorten... Aber - wie heißt es so schön - "No risk, no fun"...

Züchten besteht eben zu einem großen Teil aus dem Verwerfen nicht geeigneter Kreuzungslinien -
selten hat man aber auch einen Volltreffer. Züchten und Lottospielen hat sehr viel gemeinsam.
Man kann mit viel und mit wenig Einsatz einen Treffer landen...

[tortenbecca]

Ich glaube ich verstehe weder den Begriff der "Durchzüchtung" noch den des "freien Abblühens"

Sicherheitshalber erläutere ich das Zitat noch mal. Die Idee dahinter ist, dass die Tomate von Natur aus selbstbestäubend und eben nicht auf einen Bestäubungspartner angewiesen ist. Daher kann man durchaus Sorten durch Selbstbefruchtung einer einzigen erhaltenen Pflanze ohne Qualitätsverlust erhalten.
Ein Klon ist etwas ganz anderes. Er ist das Ergebnis einer ungeschlechtlichen Vermehrung deiner Tomatenpflanze, z.B. wenn du einen Geiztrieb bewurzeln lässt.

Zum "Buchtipp": Das Buch ist schön, aber mir persönlich zu viele erzählende Elemente. Mich interessierte eigentlich mehr die praktische Züchtung (Handgriffe, Genetik, Hinweise auf dominant/rezessive Vererbungen) als die Lebensgeschichten von 15-jährigen Wassermelonenfanatikern aus Michigan... Man könnte meinetwegen das ganze Buch bequem um die Hälfte einstreichen und es wäre immer noch unterhaltsam... Besser vorher reinlesen oder erstmal zur Ansicht bestellen...
In der TIB Hannover gibt es jetzt ein Exemplar

[pocoloco]

@tortenbecca:

Von Natur aus selbstbestäubend mag ja sein, aber nicht alle Tomatenzüchtungen sind reine Selbstbestäuber. Ich meine, man unterscheidet obligate und fakultative Seblstbestäubung. Die meisten kleineren Tomatensorten und Wildtomaten lassen nur die Selbstbestäubung zu, viele Feischtomaten lassen durch den offeneren Blütenaufbau auch Fremdbestäubung zu. Und das war mit offen abblühen gemeint. Diese Verkreuzen, wenn man sie (oder die Blüten) nicht schützt. Ich weiß es nicht genau, aber ich meine, daß zumindest Tigerella kein obligater Selbstbestäuber ist, und das ist sicher eine Eigenschaft, die sich mit vererbt, aber inwieweit Deine 4 Sorten verkreuzungsgefährdet sind, da kannst Du ja sicherlich was zu sagen.

Und sicher ist Klonen eine andere Form der Vermehrung, als die obligate Selbstbestäubung, genetisch läuft es dennoch auf das Selbe hinaus: Du hast nur ein Chomosomenpaar, daß sich genauso in der Folgegeneration wiederfindet, und wieder und wieder. Es gibt keine breitere genetische Basis. Aber das scheint ja nach dem Wassermelonenfanaiker aus Michigan kein Problem bei Tomaten zu sein, aber dennoch hat diese Vermehrungsform im Allgemeinen durchaus auch ihre Nachteile.

Nur ein Beispiel:

Eine Art zerfällt damit in eine Vielzahl genetisch voneinander verschiedener Linien, aus denen sich isolierte Teilpopulationen entwickeln. Oft lassen sie sich morphologisch leicht voneinander unterscheiden, und rein formal müßte man sie als eigenständige Arten führen.

Quelle: http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d38/38d.htm

D.h. Deine Sorte sieht in 20 Jahren vielleicht schon ganz anders aus, als am Anfang, Und Du kommst nicht mehr zurück, weil Du nur diese beiden Chomosomen hast und Dir Dein Saatgut von vor 20 Jahren nicht mehr viel nutzt. Ich sage ja auch nur, man sollte das im Hinterkopf haben, dann kann man so etwas ja auch eher händeln, z.B. in dem man im Nachbau entsprechend darauf achtet. Gut, muß man sowieso, aber wenn man es mal nicht so genau genommen hat, dann hat Du bei sexueller Vermehrung immernoch was in der Hinterhand oder Genpool.

Alle Sorten Tomaten, die eine Fremdbestäubung erlauben und das sind viele, ... Berner Rosen, Grüne Helarios, um nur zwei zu nennen, sind durchgezüchtet, das heist über mehrere Generationen auf einheitliches Erscheinungsbild gezüchtet, sonst könntest Du keine zwei Pflanzen einer solchen Sorte im Garten stehen haben und Samen davon nehmen (wenn Du nur diese Sorte anbaust), die wären im Nachbau in der F2 heterogen, wie die F2 einer F1-Hybriden-Züchtung.

@ Papa A.L.T., danke für die Erläuterungen, ich wollte halt nur darauf verweisen, daß man es bei einer Vierrassenkreuzung eben nicht nur mit den 10 (danke ) kombinatorisch möglichen Genotypen zu tun bekommt, sondern durch das Crossing over mit einer unbestimmbaren mengenmäßigen Ausweitung. Gilt letztlich aber für jede Kreuzung. Aber um so mehr Pflanzen braucht man, um solche ähnlichen Phänotypes (von dem man dann auf die Ähnlichkeit des Genotypes schließt, wir Laien können den Genotyp ansich ja nicht sehen) zusammenzubringen.

Einer der wenigen deutschsprachigen Bücher zum Thema ist dieses hier:
http://www.selbstversorger.de/gartenbuec...nerei.html
ich verlinke diese Ausgabe, da die es ist, die ich habe, es scheint neuere Auflagen zu geben. Absolut empfehlenswert, allerdings eher mit dem Schwerpunkt Samennachbau, aber sehr umfangreich. ... Sicherheitsabstände, mindestzahl der notwendigen Pflanzen,....., leider findest Du weniger zu echten Neuzüchtungen, genetische Besonderheiten von einzelnen Kulturen, da mußt Du schon in die meist englischsprachige Fachliteratur:

für Getreide z.B:
https://www.springer.com/life+sciences/p...87-77488-6
das sind mehrere Bände auch zu anderen Kulturen, aber leider sind solche Dinge eben auch meist auf die major crops und weniger auf gartenbauliche Kulturen ausgerichtet.

Ich hoffe dennoch, ich konnte Dir weiterhelfen und Grüße

PS.: gibt es tatsächlich doch auch für Tomaten, aber zu Fachbuchpreisen

http://www.amazon.de/Genetics-Genomics-B...1578088046

pocoloco

[Papa A.L.T.]

Alle Sorten Tomaten, die eine Fremdbestäubung erlauben und das sind viele, ... Berner Rosen, Grüne Helarios, um nur zwei zu nennen, sind durchgezüchtet, das heist über mehrere Generationen auf einheitliches Erscheinungsbild gezüchtet, sonst könntest Du keine zwei Pflanzen einer solchen Sorte im Garten stehen haben und Samen davon nehmen (wenn Du nur diese Sorte anbaust), die wären im Nachbau in der F2 heterogen, wie die F2 einer F1-Hybriden-Züchtung.

Und damit doch gerade auf eine geringe genetische Vielfalt gezüchtet.
D.h. sehr homogen... Sie werden oftmals erhalten durch verhütete Nachzucht.
Und für eine Nachzucht werden immer nur die typischen Phänotypen verwendet, keine Ausreißer.
Und auch nur die, die die gewünschten Merkmale am Besten ausbilden.
Und so wird der Genpool in der Sorte mit der Zeit einheitlich.

Denn wenn sie eine genetische Variabilität haben, sind es keine reinen Sorten
(Bestes Beispiel: Die Diskussionen um Nonna Antonia...).

Manchmal verstehe ich nicht, auf was Du hinaus willst.
Du willst Fremdbestäubung, möglichst viele Pflanzen, mit denen weitergezüchtet wird,
und eine breite genetische Basis - willst Du damit instabile Sorten oder was?

sondern durch das Crossing over mit einer unbestimmbaren mengenmäßigen Ausweitung

Und ich bleib dabei: Durch Cross-over wird der Genpool NICHT erweitert. Du kriegst trotzdem nur alle "kombinatorisch möglichen Genotypen" raus - und keinen einzigen mehr. Ohne Cross-over würde es allerdings manche dieser Genotypen nicht geben, da dann z.B. die Form an die Farbe gekoppelt wäre, sollte sie auf dem gleichen Chromosom sein!

Und durch die Vielzahl der Genorte (Ein Gen für die Farbe, eins für die Form, eins für die Größe, eins für den Ertrag, eins für was-weiß ich...) IST es ein Lottospiel. DAS macht das ganze nämlich unberechenbar. Auch schon bei einer Zweirassenkreuzung. Und auf Grund der Anzahl der Chromosomen sogar schon ohne Cross-over.

Aber ein Lottospieler, der nur einmal spielt, kann auch 6 Richtige haben.
Einer, der regelmäßig spielt, kann evtl. auch nie gewinnen.
Die Wahrscheinlichkeiten liegen nur etwas anders. Aber ausgeschlossen ist da nichts.

Zu sagen: "Laßt das Züchten den großen Züchtern, nur die können das richtig und haben die Möglichkeiten dazu", ist deshalb total daneben. Übrigens wurde KEINE der alten Sorten von großen Züchterhäusern hergestellt...

Nur ein Beispiel:
Zitat:
Eine Art zerfällt damit in eine Vielzahl genetisch voneinander verschiedener Linien, aus denen sich isolierte Teilpopulationen entwickeln. Oft lassen sie sich morphologisch leicht voneinander unterscheiden, und rein formal müßte man sie als eigenständige Arten führen.

Quelle: http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d38/38d.htm

D.h. Deine Sorte sieht in 20 Jahren vielleicht schon ganz anders aus, als am Anfang,

Der Unterschied zwischen "Sorte" und "Art" ist Dir aber schon klar, oder?

Das, was die da schreiben, kannste auf den Galapagos-Inseln anwenden, aber nicht beim Sortenzüchten...

[Balder]

Sehr spannende Diskussion. Ich möchte allen danken, denn bei sowas entwickelt man sich weiter und lernt etwas.
Gleichzeitig gibt es ein paar Differenzen, die auch durch sprachliche Ungenauigkeiten herrühren, d.h. der eine meint etwas anderes als der andere.

Deswegen ein paar Klarstellungen:
Tomaten sind Selbstbestäuber, d.h. sie benötigen keine anderen Tomaten. Natürlich können sie von einer anderen Tomate bestäubt werden, was dann zum Verkreuzen führt. Bei manchen Sorten schaut der Stempel weiter heraus, bei anderen weniger, was dann gleichzeitig ein Maß für die Kreuzungsanfälligkeit einer Sorte ist. Wenn viele Hummeln fliegen, steigt unabhängig vom voher gesagten die Möglichkeit einer Verkreuzung, da Hummeln die Blüten aufbeißen.

Kurz gesagt: Ein in der Blüte verborgener Stempel bedeutet kaum Verkreuzungsgefahr, Orte und Zeiten ohne Hummeln ebenfalls.

Nach einer Verkreuzung ist eine Sorte erstmal instabil und streut stark (man bezeichnet das ganze ja auch nicht als neue Sorte). Durch Selektion und erneute Aussaat mit Selbstbestäubung (!) wird das ganze stabilisiert, eine neue Sorte entsteht. Nach 7 Generationen gilt sie als stabil. Mit der Methode aus meinem Eingangspost natürlich erst nach 8 Generationen (die 1. Kreuzungsgeneration wird ja nochmal verkreuzt).

[pocoloco]

Denn wenn sie eine genetische Variabilität haben, sind es keine reinen Sorten .

Du willst ernstlich sagen, daß es in einer Sorte, die sich durch Fremdbestäubung vermehrt, keine genetische Varianz mehr gibt? Und was ist mit Eigenschaften, die sich dem Auge des Züchters erst einmal entziehen?

Und ich bleib dabei: Durch Cross-over wird der Genpool NICHT erweitert.

Ich habe auch nicht vom Genpool gesprochen, sondern der Zahl der genetischen Varianten (=Genotypen), mit denen ich es bei der späteren Selektion zu tun bekomme.

... und Du hast nicht nicht nur die kombinatorischen Möglichkeiten aus 4 Sorten, das wären ~ 24 (korrigirert auf 10). Es gibt "Cross-Over" d.h. die Genstränge zerbrechen und lagern sich um, d.h. es gibt eigentlich unendlich viele Modifikationen.

zur Verdeutlichung:

AA: rotfrüchtig, kartoffelblättrig (für mein Beispiel dominant),
BB: gelbfrüchtig, gefiedert (dito rezessiv),
ohne Crossing Over kommt es nie zu einer reinrassigen =(BB) gelbfrüchtigen kartoffelblättrigen.
Kommt es aber zu einem Crossing Over so, daß auf einem Chromatid rotfrüchtig und gefiedert und auf dem anderen gelbfrüchtig und kartoffelblättrig zu liegen kommt, gibt es sehr wohl eine gelbfrüchtige, kartoffelblättrige, weil es nämlich das Cromatid gelbfrüchtig und kartoffelblättrig gibt.

Ich habe es in der Grafik versucht, noch einmal zu verdeutlichen. (s.u.)

Du willst Fremdbestäubung,

Kann ich gar nicht wollen, da bestimmt immer noch die Botanik drüber, ich muß mich halt nur damit auseinandersetzen, was das für mich bedeutet. Meines Wissens wird sogar die Züchtungs- und Auslesemethode danach ausgesucht.

Zu sagen: "Laßt das Züchten den großen Züchtern, nur die können das richtig und haben die Möglichkeiten dazu", ist deshalb total daneben.

Hab ich ebenfalls nicht, ich habe viel mehr sogar eine Literaturempfehlung Handbuch Samengärtnerei von Arche Noah gegeben, die sich sicherlich eher an den Hausgärtner, als an Züchter richtet. Aber ich war durchaus, wie Du weißt, auf mehreren Saatguseminaren und hatte es u.A. mit denen hier zu tun:
http://www.dreschflegel-saatgut.de/info-...ate-03.php
und ich halte es für mein gutes Recht, von meinen Erfahrungen zu berichten, auch wenn die hin und wieder den Grundtenor enthalten, "es ist meist nicht ganz soooo leicht, wie man es sich am Anfang vorstellt." Oder anders gesagt, ich habe u.a. auf solchen Veranstaltungen gelernt, daß zu solch einem Vorhaben schon einiges an Wissen und Fertigkeiten gehört und deshalb nehme ich es nicht auf die leichte Schulter.

Eine Art zerfällt damit in eine Vielzahl genetisch voneinander verschiedener Linien,
.....D.h. Deine Sorte

Der Unterschied zwischen "Sorte" und "Art" ist Dir aber schon klar, oder?

Warum so grob? Es ging in meinen Ausführungen, wie auch in dem Artikel um Autogamie (Selbstbestäubung, Selbstbefruchtung) und dem Selbstbestäuber und der damit verbundenen Biologie ist es egal, ob der Mensch ihn in eine Sorte oder eine Art einordnet.

[pocoloco]

Hallo Balder,
ich nehme dieses mal extra, damit das in der allgemeineren Diskussion nicht untergeht.

Gleichzeitig gibt es ein paar Differenzen, die auch durch sprachliche Ungenauigkeiten herrühren, d.h. der eine meint etwas anderes als der andere.

Jepp, danke, es tut mir auch leid, daß ich mir das Vokabular erst wieder zurückerobern muß, aber ich gebe mir Mühe.

Es gibt (mit dem Vorbehalt meiner eigenen Unzulänglichkeit):
obligate Selbstbestäuber, d.h. diese Pflanzen lassen den eigenen Pollen bei der Bestäubung zu. (Erbsen, Weizen,...Tomaten). Sie betäuben oft sich so früh, das Insekten zu diesem Zeitpunkt noch vor verschlossenen Türen hocken , wobei die von Dir genannten Hummeln schon ziemlich ruppig zur Sache gehen . Du hattest das schon beschrieben.
obligate Fremdbestäuber, die den eigenen Pollen nicht zulassen (Selbst-Inkompatibilität, z.B. Apfel, drei Boskop-Bäume negeneinander machen eben noch keinen neuen Apfel)

Dummerweise sitzt die Tomate irgendwie zwischen Baum und Borke und je nach Sorte überwieg das eine oder das andere. Ich mutmaße mal, daß Tomaten in der Züchtung eher wie Fremdbestäuber behandelt werden, denn wenn ich eine einzige Sorte, die offen blüht, anbaue, erhalte ich im Nachbau ja dennoch wieder sortentypische Nachkommen. Wären sie nicht durchgezüchtet, wäre das Erscheinungsbild das, wie bei dem Nachbau einer F1-Hybridzüchtung, nämlich heterogen. Das ist so ziemlich das einzige, was ich zur Tomate speziell mutmaßen kann, alles andere hat allgemeineren Charakter.

Ich verweise noch einmal auf das folgende Buch:
http://www.selbstversorger.de/gartenbuec...nerei.html
Es ist praktisch orientiert, eher im Schwerpunkt auf Erhaltung und deckt alle Gemüsekulturen ab. Alles in allem aber sehr informativ und absolut empfehlenswert. Wenn es Dich genauer interessiert, kann ich die auch mal einige Probeseiten scannen. Man kan es anscheinend auch über Amazon bekommen, aber nicht einsehen. Ich kann's nur empfehlen.

Ging es Die bei Deiner Frage eher um Tomaten oder um Züchtung?