Information

Kann jemand diese Pflanze identifizieren?

Kann jemand diese Pflanze identifizieren?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ich bin aus Brasilien. Und ich habe diese Pflanze zu Hause.

Kann jemand diese Pflanze identifizieren?


Es ist ein Epiphyllum Oxypetalum. Epi ist griechisch für ungefähr (Epi-Zentrum) und Phyto ist Pflanze, Epiphyten sind Pflanzen, die von anderen Pflanzen leben, zum Beispiel Regenwaldpflanzen, die auf dem Blätterdach hoher Bäume wachsen.

Es gibt viele Hybriden und viele Farben.


Es ist ein wasserliebender Kaktus aus Mittelamerika, ich habe einige, aber den lateinischen Namen kenne ich nicht. Ich habe eine ähnliche Frage gestellt.


Was ist ein Pflanzenbiologe?

Dies ist eine Forschungsfunktion, bei der der Mitarbeiter die meiste Zeit in einem Labor arbeitet. Nach Angaben der BLS aus dem Jahr 2015 war die Forschung und Entwicklung im Bereich der Naturwissenschaften mit 47 % der größte Arbeitgeber dieser Art von Fachkräften. Dies deckt ein breites Spektrum ab, das industrielle Anwendungen, Materialentwicklung für Kleidung, Kunststoffe, Biokraftstoffe, Bauwesen, Maschinenbau und vieles mehr umfasst.

Der zweithöchste Arbeitgeber war die postsekundäre Bildung, die Hochschulen (öffentliche und private), Universitäten, Berufs- und Fachschulen umfasste. Sie beschäftigten 16% des gesamten Personals in Forschung und Lehre, teilweise sowohl als wissenschaftliche Hilfskräfte als auch als Laborassistenten.

Der dritthöchste Arbeitgeber war Pharma mit 14 %. Die Mehrheit der weltweit hergestellten Medikamente ist das Ergebnis genetischer und anderer Forschungen zu Pflanzeneigenschaften. Wenn neue Krankheiten auftauchen, werden mehr Medikamente benötigt und Pflanzen werden voraussichtlich weiterhin einen großen Teil dieser Forschung erfüllen.

Der nächstgrößte Arbeitgeber war die chemische Industrie mit 2%. Diese werden für industrielle, kommerzielle und landwirtschaftliche Anwendungen bestimmt sein. Die chemische Produktion ist immer auf der Suche nach neuen Materialien, die weniger schädlich für den Menschen und besser für die Umwelt sind, insbesondere und auch im Hinblick auf Nachhaltigkeit.

Weitere 2 % arbeiteten für wissenschaftliche und technische Beratungsdienste. Sie arbeiten auf Vertragsbasis und bieten eine Reihe von Dienstleistungen für Unternehmen an, die möglicherweise nicht über die Ressourcen verfügen, um interne Mitarbeiter einzustellen.


Artikel

Weiblicher Vorteil bei gynodiözischen Pflanzen: Eine Metaanalyse mit Fokus auf Saatgutqualität

Abstrakt

Effektgrößen der Samenmenge und Qualitätsparameter aus der Metaanalyse des weiblichen Vorteils bei gynodiözischen Pflanzen.

Bestäubung der stark duftenden Sarcoglottis acaulis (Orchidaceae) durch männliche Orchideenbienen: Nektar als Ressource statt Parfüm

Abstrakt

Die Studie untersucht die Interaktion zwischen Sarcoglottis acaulis (Orchidaceae) und ihre Bestäuber, die Euglossine-Bienen Eulaema atleticana und E. niveofasciata, wobei auf die Analyse von Nektar (die einzige florale Ressource) und Duft (auf Signalwirkung einwirkend) hingewiesen wird.

Regulatorische Drehscheiben in der Stressadaptation von Pflanzen

Bestäubung durch nektarfressende Pompilidenwespen: eine neue spezialisierte Bestäubungsstrategie für die australische Flora

Abstrakt

Caladenia drummondii (Orchidaceae) wird von nektarfressenden Pompilidenwespen bestäubt, die das erste derartige System ist, das in Australien entdeckt wurde.

Studie zur Sporenfreisetzung von Gemeinde Polytrichum Hedw. div. Kommune durch synergetische Effekte von sub‐hygroskopischer Bewegung und Wind

Im Folgenden finden Sie eine Liste der am häufigsten zitierten Artikel basierend auf Zitaten, die laut CrossRef in den letzten drei Jahren veröffentlicht wurden.

Diffusive und metabolische Einschränkungen der Photosynthese unter Dürre und Salzgehalt in C3 Pflanzen

Resistenz europäischer Baumarten gegen Trockenstress in gemischten gegen Reinwälder: Nachweis von Stressabbau durch inter‐spezifische Fazilitation

Bedeutung von Flavonoiden für die Pflanzenresistenz und Verbesserung ihrer Biosynthese

Kältestress und Eingewöhnung – Was ist wichtig für die Stoffwechselanpassung?

Bor in der Pflanzenbiologie

Lesen Sie Sonderausgaben zur Pflanzenbiologie

Sonderausgabe Januar 2016:

Sonderausgabe Januar 2015:

Sonderausgabe Januar 2014:

Sonderausgabe Januar 2013:

Sonderausgabe September 2010:

Der Einfluss von steigendem troposphärischem Kohlendioxid und Ozon auf die Pflanzenproduktivität

Abstrakt

Menschliche Aktivitäten führen dazu, dass eine Vielzahl von Schadstoffen in die Atmosphäre freigesetzt werden. Einige dieser Schadstoffe haben direkte Auswirkungen auf Pflanzen, darunter Kohlendioxid (CO2), das Substrat für die Photosynthese ist, und Ozon (O3), ein schädliches Oxidationsmittel. Wie Pflanzen direkt und indirekt auf Veränderungen dieser atmosphärischen Luftschadstoffe reagieren, hängt von der Zusammensetzung und dem Klima der Atmosphäre, der globalen Nettoprimärproduktivität und der Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen ab. Hier diskutieren wir die vergangenen, aktuellen und zukünftigen Trends der CO .-Emissionen2 und O3 und synthetisieren das aktuelle atmosphärische CO2 und O3 Budgets und beschreibt die wichtige Rolle der Vegetation bei der Bestimmung der atmosphärischen Belastung durch diese Schadstoffe. Während erhöhtes atmosphärisches CO2 Konzentration in den letzten 150 Jahren ging mit einer erhöhten CO .-Konzentration einher2 Assimilation und Speicherung in terrestrischen Ökosystemen gibt es Hinweise darauf, dass steigende Temperaturen und erhöhter Trockenstress die Fähigkeit zukünftiger terrestrischer Ökosysteme einschränken können, atmosphärische Emissionen abzupuffern. Langfristig Freie Luft CO2 oder O3 Anreicherungsexperimente (FACE) bieten kritische Experimente zu den Auswirkungen von zukünftigem CO2 und O3 auf Ökosysteme und heben die wichtigen interaktiven Auswirkungen von Temperatur, Nährstoffen und Wasserversorgung bei der Bestimmung der Reaktionen von Ökosystemen auf Luftverschmutzung hervor. Langfristige Experimente sowohl in natürlichen als auch in Anbausystemen sind erforderlich, um kritische empirische Daten für die Modellierung der Auswirkungen von Luftschadstoffen auf die Pflanzenproduktivität in den kommenden Jahrzehnten zu liefern.

Auswirkungen von erhöhtem CO2 auf Kornertrag und Weizenqualität: Ergebnisse einer 3‐Jahre kostenlosen𠄊ir CO2 Anreicherungsexperiment

Abstrakt

Sommerweizen (Triticum aestivum L. Lebenslauf. TRISO) wurde für drei aufeinanderfolgende Saisons in einem Kohlendioxid (CO2) Anreicherung (FACE)-Feldversuch, um die Auswirkungen auf den Ernteertrag und die Kornqualität zu untersuchen. CO2 Anreicherung förderte die oberirdische Biomasse (+11,8%) und den Kornertrag (+10,4%). Allerdings wurden überwiegend unerwünschte Wirkungen auf die Qualitätsmerkmale von Vollkornprodukten beobachtet. Obwohl das Tausendkorngewicht unverändert blieb, wurde die Größenverteilung deutlich in Richtung kleinerer Körner verschoben, was direkt mit dem niedrigeren Marktwert zusammenhängen kann. Die Gesamtkornproteinkonzentration nahm unter erhöhtem CO . signifikant um 7,4 % ab2, und Protein- und Aminosäurezusammensetzung wurden verändert. Entsprechend der Abnahme der Getreideproteinkonzentration wird CO2 Die Anreicherung führte zu einer Gesamtabnahme der Aminosäurekonzentrationen mit einer stärkeren Verringerung der nicht-essentiellen als der essentiellen Aminosäuren. Mineralien wie Kalium, Molybdän und Blei nahmen zu, während Mangan, Eisen, Cadmium und Silizium abnahmen, was darauf hindeutet, dass Anpassungen der landwirtschaftlichen Praktiken erforderlich sein könnten, um die aktuellen Qualitätsstandards für Getreide beizubehalten. Die Konzentration von Fructose und Fructan sowie die Mengen pro Fläche an Gesamt- und Einzelkohlenhydraten, außer Stärke, stiegen im Getreide deutlich an. Das gleiche gilt für die Menge an Lipiden. Hinsichtlich der Misch- und rheologischen Eigenschaften des Mehls eine deutliche Erhöhung der Glutenresistenz bei erhöhtem CO2 wurde beobachtet. CO2 Die Anreicherung hatte offensichtlich Auswirkungen auf die Getreidequalitätsmerkmale, die für die Ernährung und Gesundheit der Verbraucher sowie für die industrielle Verarbeitung und Vermarktung wichtig sind und denen bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde.

Seneszenz von Pflanzenorganen – Regulierung durch vielfältige Wege

Abstrakt

Seneszenz ist das letzte Stadium der Pflanzenontogenese vor dem Tod. Seneszenz kann aufgrund des Alters natürlich auftreten oder kann durch verschiedene endogene und exogene Faktoren induziert werden. Trotz ihres destruktiven Charakters ist Seneszenz ein präzise gesteuerter Prozess, der einer genau definierten Ordnung folgt. Es ist oft untrennbar mit dem programmierten Zelltod (PCD) verbunden, und eine Korrelation zwischen diesen Prozessen wurde während der Seneszenz von Blättern und Blütenblättern bestätigt. Trotz der Annahme, dass Seneszenz und PCD zwei getrennte Prozesse sind, wobei PCD nach der Seneszenz auftritt, wird der für die Seneszenz verantwortliche Zelltod von zahlreichen Veränderungen auf zytologischer, physiologischer und molekularer Ebene begleitet, ähnlich wie bei anderen Arten von PCD. Unabhängig vom untersuchten Pflanzenorgan konzentrieren sich diese Veränderungen auf die Initiierung der Prozesse des zellulären Strukturabbaus über Schwankungen des Phytohormonspiegels und die Aktivierung bestimmter Gene. Der zelluläre Strukturabbau ist genetisch programmiert und von der Autophagie abhängig. Phytohormone/Pflanzenregulatoren sind stark an der Regulierung der Seneszenz von Pflanzenorganen beteiligt und können diesen Prozess entweder [Ethylen, Abscisinsäure (ABA), Jasmonsäure (JA) und Polyamine (PAs)] fördern oder [Cytokinine (CKs)] hemmen. Auxinen und Kohlenhydraten wird eine Doppelrolle bei der Regulation der Seneszenz zugeschrieben und können den Seneszenzprozess sowohl hemmen als auch stimulieren. In diesem Aufsatz stellen wir die grundlegenden Mechanismen vor, die die Seneszenz in Pflanzen regulieren und identifizieren Mechanismen, die an der Kontrolle der Seneszenz in ephemeren Pflanzenorganen beteiligt sind. Darüber hinaus zeigen wir eine universelle Natur dieses Prozesses in verschiedenen Pflanzenorganen, obwohl dieser Prozess in Organen mit völlig unterschiedlichen Funktionen auftritt, ist er sehr ähnlich. Fortschritte in diesem Bereich bieten Gelegenheiten zu überdenken, wie, wann und auf welche Weise die Seneszenz von Pflanzenregulatoren in verschiedenen Organen koordiniert oder entkoppelt wird, und werden ein leistungsfähiges Werkzeug für die Pflanzenphysiologieforschung darstellen.


Rhododendron? Hortensie? Amerika weiß es nicht mehr

Douglas Belkin

In den USA fehlen Menschen, die den Wald von den Bäumen unterscheiden können.

Organisationen wie der National Park Service und das Bureau of Land Management können nicht genügend Wissenschaftler finden, um sich mit invasiven Pflanzen, der Wiederaufforstung von Waldbränden und grundlegenden Fragen der Landbewirtschaftung zu befassen.

Botaniker verwenden den Begriff „Pflanzenblindheit“, um die zunehmende Unfähigkeit von Amerikanern – und sogar gut ausgebildeten Biologen – zu beschreiben, selbst einfache Pflanzen zu unterscheiden. Schnell: Rhododendron oder Hortensie?

Das Problem hat Botanische Gärten im ganzen Land veranlasst, Alarm zu schlagen. Colleges verstärken die Kurse zur Pflanzenidentifizierung für eine Generation von Botanikern, die sich mehr auf ihre Mikroskope konzentrieren als auf das Studium von Blattmustern. Gesetzesvorlagen, die im Juli im US-Senat und im vergangenen Jahr im US-Repräsentantenhaus eingebracht wurden, zielen darauf ab, die Botanikausbildung zu fördern.

„Stellen Sie sich einen Arzt vor, der nicht wusste, wie man die richtigen Körperteile identifiziert“, sagte William Friedman, ein Harvard-Biologieprofessor. "Du würdest nicht wollen, dass dieser Kerl an dir arbeitet."

Lesen Sie Ihren Artikel weiter mit eine WSJ-Mitgliedschaft


Gesetze, Vorschriften, Richtlinien und Grundsätze in Bezug auf Labortiere in Südostasien

Montip Gettayacamin , . Abdul Rahim Mutalib , in Labortiere , 2014

Genetisch veränderte Tiere

Das Genetic Modification Advisory Committee (GMAC) überwacht und berät in Fragen der genetischen Veränderung und gentechnisch veränderten Organismen. Die GMAC-Richtlinien 31 enthalten allgemeine Überlegungen zum Transport transgener Tiere mit zwei entscheidenden Grundsätzen:

Die Tiere werden an der Flucht gehindert.

Die Notwendigkeit des Eintreffens zur beabsichtigten Lieferung mit ordnungsgemäßen Identifizierungsprozessen und Abrechnung aller Tiere durch einen kompetenten Biologen.

Ziel beider Prinzipien ist es, sicherzustellen, dass transgene Tiere nicht in die Umwelt gelangen und sich möglicherweise mit Wildpopulationen kreuzen. Es kann auch erforderlich sein, dass der institutionelle Ausschuss für biologische Sicherheit der Einrichtung zusätzliche Regeln oder Bedingungen erlässt und Transportvorkehrungen überprüft, um sicherzustellen, dass die beiden oben genannten Grundsätze eingehalten werden. Neben dem Transport von Tieren gemäß den in den Leitprinzipien der NACLAR-Richtlinien aufgeführten Transportrichtlinien sehen die GMAC-Richtlinien auch vor, dass die Transportunternehmen die Kriterien der International Air Transport Association (IATA) erfüllen. Sie müssen ausbruchsicher sein und eine einfache Inspektion ohne Öffnen der Träger ermöglichen.

Besondere Erwägungen für die Verwendung transgener Tiere sind in Kapitel 3: Überprüfung der Vorschläge der IACUC-Richtlinien beschrieben. Die IACUC ist dafür verantwortlich, festzustellen, ob ein mutiertes Gen zu einem stark schwächenden Phänotyp führen kann, und für die Abschwächung von Maßnahmen, die ergriffen werden können, um dies zu beheben. Beispielsweise können geänderte Haltungsmaßnahmen oder Haltungsbedingungen von Nutzen sein.

Allgemeine Kriterien für humane Endpunkte sollten in den Projektvorschlag aufgenommen werden. Spezifische klinische Anomalien, von denen bekannt ist oder vermutet wird, dass sie bei der Entwicklung eines neuen Mutantenmodells auftreten, sollten entweder zu Beginn aufgenommen oder der IACUC mitgeteilt werden, sobald die Informationen vorliegen. Es wird anerkannt, dass sich die experimentellen Endpunkte von mutierten Tieren im Vergleich zu „normalen“ Tieren unterscheiden können, bei denen der Phänotyp klinische Anomalien beinhaltet.

Das Personal, das genetische Manipulationen durchführt, sollte in diesen Verfahren sowie in verwandten Verfahren wie der aseptischen Chirurgie qualifiziert und geschult sein.


Produktivität im Ökosystem

Die Geschwindigkeit der Biomasseproduktion wird Produktivität genannt. Der Anteil fester Energie, den eine trophische Ebene an die nächste trophische Ebene weitergibt, wird als Produktion bezeichnet.

Die Produktivität in Ökosystemen ist von zweierlei Art, d. h. primär und sekundär. Grüne Pflanzen fixieren Sonnenenergie und speichern sie in organischer Form als chemische Energie. Da dies die erste und grundlegende Form der Energiespeicherung ist, wird die Geschwindigkeit, mit der sich die Energie in den grünen Pflanzen oder Erzeugern ansammelt, als Primärproduktivität bezeichnet.

Produktivität ist eine Geschwindigkeitsfunktion und wird in Form von produzierter Trockenmasse oder eingefangener Energie pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit ausgedrückt. Sie wird häufiger als Energie in Kalorien/cm 2 /Jahr oder als trockene organische Substanz in g/m 2 /Jahr (g/m 2 x 8,92 = lb/acre) ausgedrückt. Daher kann die Produktivität verschiedener Ökosysteme leicht verglichen werden.

Primärproduktivität hat zwei Aspekte:

Die gesamte Sonnenenergie, die durch die Photosynthese im Nahrungsmaterial eingeschlossen wird, wird als Bruttoprimärproduktivität (GPP) bezeichnet.

Ein guter Teil der Bruttoprimärproduktivität wird jedoch für die Atmung von Grünpflanzen verwendet. Die Menge an energiegebundener organischer Substanz, die pro Flächeneinheit und Zeit erzeugt wird, die nach der Atmung übrig bleibt, ist die Nettoprimärproduktivität (NPP).

Nettoproduktivität von Energie = Bruttoproduktivität — Energieverlust bei der Atmung.

Die Geschwindigkeiten, mit denen die heterotrophen Organismen die Energie liefernden Substanzen resynthesen, nennt man Sekundärproduktivität. Hier führt die Nettoprimärproduktivität (NPP) zur Anhäufung von pflanzlicher Biomasse, die der Nahrung von Pflanzenfressern und Zersetzern dient.

Bemerkenswert ist, dass die Lebensmittel der Verbraucher von den Primärproduzenten produziert wurden und die Sekundärproduktivität nur die Verwendung dieser Lebensmittel für die Produktion von Verbraucherbiomasse darstellt. Sekundärproduktivität ist die Produktivität von Tieren und Saprobes im Ökosystem.

Konzepte der Produktivität:

A. Stehende Ernte:

Dies ist eine Fülle von Organismen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Gegend existieren. Sie kann als Anzahl von Individuen, als Biomasse von Organismen, als Energiegehalt oder in anderen geeigneten Begriffen ausgedrückt werden. Die Messung der stehenden Ernte zeigt die Konzentration von Individuen in verschiedenen Populationen des Ökosystems.

B. Entfernte Materialien:

Der zweite Produktivitätsbegriff ist das Material, das pro Zeiteinheit aus der Fläche entfernt wird. Es umfasst den Ertrag für den Menschen, die durch Migration aus dem Ökosystem entfernten Organismen und das als organische Ablagerung entzogene Material.

C. Produktionsrate:

Der dritte Produktivitätsbegriff ist die Produktionsrate, mit der die Wachstumsprozesse innerhalb des Gebiets voranschreiten. Die Materialmenge, die von jedem Glied der Nahrungskette pro Zeiteinheit pro Flächen- oder Volumeneinheit gebildet wird, ist die Produktionsrate.

Umweltfaktoren, die die Produktivität im Ökosystem beeinflussen:

1. Sonneneinstrahlung und Temperatur.

2. Feuchtigkeit, d. h. Blattwasserpotential, Bodenfeuchtigkeit, Niederschlagsschwankungen und Transpiration.

3. Mineralische Ernährung, d. h. Aufnahme von Mineralien aus dem Boden, Rhizosphäreneffekte, Feuereffekte, Salzgehalt, Schwermetalle und Stickstoffstoffwechsel.

4. Biotische Aktivitäten, d. h. Beweidung, oberirdische Pflanzenfresser, unterirdische Pflanzenfresser, Räuber und Parasiten sowie Krankheiten der Primärproduzenten.

5. Auswirkungen menschlicher Bevölkerungen, d. h. Bevölkerungen unterschiedlicher Art, ionisierender Strahlung, wie Atomexplosionen usw.

6. In aquatischen Systemen wird die Produktivität im Allgemeinen durch das Licht begrenzt, das mit zunehmender Wassertiefe abnimmt. In tiefen Ozeanen werden Nährstoffe oft produktivitätsbegrenzend. Stickstoff ist der wichtigste Nährstoff, der die Produktivität in marinen Ökosystemen begrenzt.

Die Höhe der Primärproduktivität hängt von der Photosynthesekapazität der Produzenten und den bestehenden Umweltbedingungen wie Sonneneinstrahlung, Temperatur und Bodenfeuchtigkeit ab.

Unter tropischen Bedingungen kann die Primärproduktivität das ganze Jahr über konstant bleiben, vorausgesetzt, dass ausreichend Bodenfeuchtigkeit verfügbar bleibt.

Während in gemäßigten Regionen die Primärproduktivität durch das kalte Klima und eine kurze schneefreie Wachstumsperiode während des Jahres begrenzt wird.

Die Primärproduktivität der wichtigsten Ökosysteme der Welt ist wie folgt:


Duplikationen von Chromosomen: Typen, Ursprung und Wirkungen

In diesem Artikel werden wir diskutieren über: - 1. Vervielfältigungsarten 2. Ursprung der Duplikate 3. Chromosomenpaarung 4. Phänotypische Auswirkungen von Duplikationen 5. Duplikationen im Menschen 6. Verwendung von Duplikaten.

Arten von Vervielfältigungen:

Grob werden Duplikationen in zwei Typen unterteilt, die wiederum in verschiedene Untertypen unterteilt werden.

1. Interchromosomale Duplikation:

Das duplizierte Segment eines Chromosoms ist in einem anderen Chromosom des Genoms vorhanden. Es gibt zwei Arten (Abb. 13.1).

(a) Das duplizierte Segment eines Chromosoms wird in ein nicht-homologes Chromosom eingebaut.

(b) Das duplizierte Segment liegt als separates Chromosom vor. Natürlich muss es ein Zentromer haben, um überleben zu können.

2. Intrachromosomale Duplikation:

Das duplizierte Segment verbleibt im gleichen Chromosom. Es kann an verschiedenen Stellen vorhanden sein (Abb. 13.1).

(b) Im gleichen Arm, aber aus dem ursprünglichen Segment entfernt.

(c) Im selben Arm und neben dem ursprünglichen Segment. Diese Art der Vervielfältigung wird als Tandemvervielfältigung bezeichnet, die weiter in die folgenden zwei Arten unterteilt wird. (Abb. 13.1).

Die Genreihenfolge des duplizierten Segments ist die gleiche wie die des ursprünglichen Segments.

Die Genreihenfolge des duplizierten Segments ist invertiert.

Ursprung der Vervielfältigungen:

Der Begriff Duplikation wurde 1919 von Bridges geprägt und die ersten Duplikationen wurden in Drosophila melanogaster beschrieben.

Duplikate können auf folgende vier Arten entstehen:

1. Primäre strukturelle Veränderung der Chromosomen

2. Störungen im Crossing-Over-Prozess (ungleiche Crossing-Over)

3. Crossing-over bei Inversions-Heterozygoten

4. Crossing-over bei Translokations-Heterozygoten und Segregation

1. Primärer Strukturwandel:

Ein gebrochenes Segment eines Chromosoms wird in sein Homolog oder in ein nicht-homologes Chromosom eingefügt. Im Jahr 1950 beschrieb McClintock das Dissoziations-Aktivator-System (Ds-AC) in Mais, das ein sehr bemerkenswerter Fall einer genetisch gesteuerten Produktion von Aberrationen ist.

Die von diesem System erzeugten zytologischen Wirkungen umfassen verschiedene Arten von Chromosomenaberrationen, wie beispielsweise Mängel, Duplikationen, Translokationen, Inversionen und Ringchromosomen. Sowohl Ds als auch Ac können auf jedes Chromosom oder innerhalb desselben Chromosoms transponiert werden. Die Standardposition von Ds ist proximal zu Wx auf Chromosom 9 in Mais.

Bei der Transposition von Ds erfolgt eine Unterbrechung an der Stelle, an der sie zuvor eingefügt wurde. Abgesehen davon tritt Chromosomenbruch entweder spontan auf oder könnte künstlich induziert werden.

Verschiedene Arten ionisierender Strahlungen wie Röntgenstrahlen, y-Strahlen, schnelle und thermische Neutronen und chemische Mutagene wie EMS (Ethylmethansulfonat), MMS (Methylmethansulfonat), dES (Diethylsulfat) und EI (Ethylenimin) usw. wurden verwendet, um verschiedene Arten von Chromosomenaberrationen zu erzeugen.

2. Ungleiche Überkreuzung:

Abweichungen von der normalen Chromosomenpaarung und Crossing-Over-Prozesse können in Einzelfällen, insbesondere in heterochromatischen Regionen, auftreten. Diese Art der Paarung wird als heterochromatische Fusion oder unspezifische Paarung bezeichnet und kann zu einem ungleichen Crossing over führen Sturtevant beobachtete das Auftreten eines ungleichen Crossings bei D. melanogaster es betraf den Bar-Eye-Locus (Abb. 13.2).

3. Überkreuzung innerhalb der Inversion:

Das Überkreuzen innerhalb einer Inversion erzeugt Chromosomen, die eine Mangelduplikation zeigen.

4. Translokationen:

Mangelduplikations-Gameten werden von Translokations-Heterozygoten produziert, aber diese Gameten sind steril. Hagberg stellte 1965 Duplikationen in Gerste durch Translokationen her.

Chromosomenpaarung:

Das duplizierte Segment bildet während der Pachytäne bei duplizierten Heterozygoten eine Schleife (Abb. 13.3). Bei Duplikations-Heterozygoten kann es zu ungleichem Crossing-over kommen, was zu weiteren Duplikationen des betroffenen Segments führt. Zum Beispiel führt der Bar-Eye-Locus von Drosophila nach ungleichem Crossover zum Doppel-Bar-Auge (Ultra-Bar-Auge).

Reverse Tandemduplikationen können eine Schleife bilden, um sich mit dem normalen Chromosom zu paaren. Eine Überkreuzung innerhalb der Schleife erzeugt eine dizentrische Chromatidbrücke bei AI (Abb. 13.4). In einigen Fällen faltet sich das duplizierte Segment des Chromosoms zurück, um sich mit dem im selben Chromosom vorhandenen ursprünglichen Segment zu paaren.

Eine Überkreuzung innerhalb dieses gepaarten Segments erzeugt eine Schleife bei AI, die zu einer dizentrischen Chromatidbrücke in einer Zelle der Dyade überhaupt führt (Abb. 13.5). 1941 erhielt McClintock eine reverse Tandemduplikation im kurzen Arm von Chromosom 9 von Mais. Dieses Segment enthielt die Gene für farbloses Aleuron (c), geschrumpftes Endosperm (sh) und wachsartige Pollen (wx).

Als Ergebnis der Chromosomenpaarung entstanden dizentrische Chromatiden, die bei AI eine dizentrische Brücke bildeten (Abb. 13.4). Die AI-Brücke war gebrochen und Chromosomen mit kleineren oder größeren Mängeln und Duplikationen wurden je nach Position des Bruchs produziert.

Während der folgenden Interphase, wenn sich die Chromosomen replizieren, können sich die gebrochenen Enden der Schwesterchromatiden vereinigen und in der nachfolgenden Anaphase eine dizentrische Brücke bilden. Dies führt zu einem “Bruch-Fusion-Brücke” Kreislauf. Bei Mais setzt sich der Bruch-Fusions-Brücken-Zyklus durch die aufeinanderfolgenden Zellteilungen sowohl im Gametophyten als auch im Endosperm, aber nicht im Embryo fort.

Phänotypische Auswirkungen von Duplikationen:

(1) Duplikationen können spezifische Auswirkungen haben, wenn der Phänotyp durch eine Änderung der Position eines Gens beeinflusst wird. Dies wird als Positionseffekt bezeichnet.

Es gibt zwei Arten von Positionseffekten:

(i) stabiler Typ oder S-Typ (cis-trans-Typ) und

(ii) Variegated-Typ oder V-Typ.

Ein Beispiel für den stabilen Positionseffekt ist der Phänotyp “Bar-Eye” von Drosophila. Der Bar-Eye-Phänotyp ist das Ergebnis einer Duplikation der 16A-Region des X-Chromosoms (Abb. 13.6). Die 16A-Region enthält 5 Bänder, von denen zwei Dubletts sind. Beim Bar-Eye-Phänotyp wird die Facettenzahl im Facettenauge der adulten Fliege von den normalen 779 auf nur noch 358 beim heterozygoten Balken (BB + ) reduziert.

Bei homozygoten Balkenfliegen (BB) wird die durchschnittliche Anzahl der Facetten jedoch weiter auf 68 reduziert. Drei Wiederholungen der 16A-Region erzeugen den Ultra-Bar- oder Double-Bar-Phänotyp, bei dem die Anzahl der Facetten stark reduziert ist und nur auf . reduziert wird 45 bei heterozygoten Double-Bar und nur 25 bei homozygoten Double-Bar. Die Art des Positionseffekts hängt mit den euchromatischen Regionen der Chromosomen zusammen.

Die Positionseffekte des V-Typs sind auf die im heterozygoten Zustand vorhandenen Gene beschränkt. Es ist das Ergebnis einer partiellen Repression durch Heterochromatinisierung, wenn das funktionelle Allel des Gens an Heterochromatin angenähert wird. Das Wildtyp-Allel wird aufgrund der Heterochromatinisierung wie ein mutiertes Allel exprimiert.

Das normale Allel kann jedoch in vielen Fällen aufgrund von Heterochromatin der Repression entgehen, und es entsteht ein bunter Phänotyp (eine Mischung aus Wildtyp- und Mutantentyp-Sektoren). Solche Positionseffekte werden durch strukturelle Veränderungen wie Translokationen und Inversionen erzeugt.

(2) Die Duplikation kann zu einer stärkeren Wirkung des duplizierten Gens führen. Im Bruch-Fusions-Brücken-Zyklus wird das Gen C (für farbiges Endosperm) in einigen Zellen verdoppelt, während andere Zellen dieses Gen verlieren. Letztere Zellen erzeugen farblose Sektoren, während erstere farbige Sektoren (Zwillingssektoren) hervorbringen. Außerdem erzeugen Brücken-Bruch-Fusionen Flecken im Endosperm mit unterschiedlicher Farbintensität.

(3) Die Aktivität bestimmter Enzyme wird durch eine Verdoppelung des betreffenden Gens erhöht. Hagberg erhielt 1965 eine Duplikation für ein kurzes Segment des Chromosoms 6 der Gerste. Die Pflanze mit dieser Duplikation zeigte die doppelte Aktivität des Enzyms a-Amylase.

Andere Auswirkungen von Duplikationen:

Bei Drosophila führt ein Mangel der Bande 3C7 zum Notch-Phänotyp, aber seine Duplikation erzeugt den Phänotyp “abruptex” (Ax). Abruptex zeichnet sich durch kurze, dünne und gewölbte Flügel aus: Venen, die nicht bis zum Rand reichen, weniger Haare an Brustkorb und Kopf und kahle Stellen. Bei Drosophila gibt es ein anderes Beispiel, bei dem Duplikationen dominante phänotypische Effekte erzeugen.

Der behaarte Flügel (Hw) ist auf eine Tandemwiederholung von zwei Banden, Bande lB1.2, des X-Chromosoms zurückzuführen. Männchen mit behaarten Flügeln haben zusätzliche Haare und Borsten entlang der Flügelvenen am Kopf und am Brustkorb ist dieser Effekt bei Weibchen ausgeprägter. Ein weiterer Phänotyp “confluence” (Co) ist mit einer Tandemduplikation der Banden 3C5 bis 3D6 verbunden. Dieser Phänotyp ist durch verdickte und deltaartige Enden der Flügeladern gekennzeichnet.

Es wird angenommen, dass Duplikationen eine wichtige Rolle in der Evolution gespielt haben. Bei Drosophila, wo polytäne Chromosomen der Speicheldrüsen genau analysiert werden können, wurden zahlreiche duplizierte Segmente identifiziert. In ähnlicher Weise wurden in vielen Pflanzen viele duplizierte Loci untersucht. Die duplizierten Segmente können groß oder sehr klein sein. Es wird vermutet, dass Duplikationen zu neuen Genfunktionen geführt haben.

Die Duplikat- und Polymerfaktoren werden als Duplikationen angesehen. Es wird angenommen, dass die verschiedenen Arten von Hämoglobinen bei Mensch und Tier durch die Duplikation eines gemeinsamen Vorfahrengens entstanden sind. Im Jahr 1970 wurde von Ohno vorgeschlagen, dass die Duplikationen für eine effektive Evolution verantwortlich sind, indem der DNA-Gehalt pro Zelle in Verbindung mit der Mutation erhöht wird, wodurch neue Gene entstehen.

Letzteres wird erreicht, weil die Duplikation zusätzliche Kopien von Genen liefert, die Mutationen (in den duplizierten Kopien der Gene) ohne schädliche Auswirkungen auf die Organismen anhäufen können, da immer eine voll funktionsfähige Kopie der betreffenden Gene verfügbar ist. Durch die Anhäufung von Mutationen werden die Duplikate im Laufe der Zeit so weit verändert, dass sie letztendlich neue Funktionen übernehmen können.

Duplikationen in Human:

Beim Menschen wurde von einigen Arbeitern über ein Duplikations-Deletions-Syndrom berichtet. Es wurde berichtet, dass Duplikationen zu einem Crossing-Over in einer perizentrischen Inversion mit Beteiligung des Chromosoms 3 erzeugt wurden. Die Hauptmerkmale dieser Duplikation waren Gesichtsdeformitäten und angeborene Anomalien.

Verwendung von Duplikaten:

(1) Duplikationen können verwendet werden, um das Chromosomenverhalten während der Meiose zu untersuchen, wie z. B. Chromosomenpaarung, Crossing-over und deren Folgen.

(2) Vervielfältigungen bieten in der Pflanzenzüchtung eine Reihe von Möglichkeiten. Sie können verwendet werden, um die Dosierung bestimmter wünschenswerter Gene zur Erhöhung der Krankheits- oder Schädlingsresistenz, der enzymatischen Aktivität oder anderer Eigenschaften zu erhöhen. Beispielsweise ist die Aktivität des Enzyms Alpha-Amylase in Gerstenkörnern durch eine Duplikation im kurzen Arm von Chromosom 6 stark erhöht.

Die Duplikation hat gegenüber der Polyploidie einen Vorteil, da das genetische Ungleichgewicht aufgrund der Duplikation von Chromosomensegmenten geringer ist als bei der Polyploidie, bei der das gesamte Genom dupliziert wird.

(3) Falls Gene für die Resistenz gegen Krankheiten oder Schädlinge mit einigen unerwünschten Genen verbunden sind oder die Gene für die Resistenz gegen verschiedene Rassen allelisch sind, kann eine Kombination von Resistenz gegen verschiedene Rassen durch Duplikation erhalten werden.

(4) Bei selbstbefruchteten Kulturen kann eine echte Zuchtheterose durch die Technik der Doppelzüchtung hergestellt werden. Homozygote Duplikationen im heterozygoten Zustand für die heterotischen Loci führen zu permanenter Hybridkraft.

(5) Die Duplikation kann verwendet werden, um die Dosiswirkung des Nukleolenorganisators zu untersuchen.

(6) Duplikationen können bei der Untersuchung der Positionseffekte nützlich sein.

(7) Neue Gene können nur durch Duplikationen erzeugt werden, daher wird angenommen, dass sie eine wichtige Rolle in der Evolution gespielt haben.


Warum die Forschungsgemeinschaft jetzt Cyberinfrastruktur braucht

Betrachten Sie das folgende Beispiel. Tara 1 , Forscherin für Pflanzenbiologie, möchte wissen, wie Sorten einer wichtigen Nutzpflanzenart entwickelt werden können, um einer sich verändernden Umwelt besser gerecht zu werden. Sie koordiniert ein Verbundprojekt, um diese Frage zu beantworten, indem sie kleine Moleküle, auf Trockenheit reagierende Regulations-/Signalwege und wichtige epigenetische Ereignisse in Pflanzen mit einer langen Geschichte der Anpassung an begrenztes Wasser identifiziert und analysiert. Zu diesem Zweck generiert und verwendet ihr globales Team molekulargenetische, transkriptomische (einschließlich kleiner RNA-Expression) und Metaboliten-Profiling-Daten von verwandten Genotypen/Varietäten innerhalb der untersuchten Art sowie Daten von eng verwandten Arten, die sich in ihrer Toleranz gegenüber Dürre unterscheiden .

Tara nutzt die Cyberinfrastruktur von iPlant, die ihr hilft, vorhergesagte Funktionen für die Kandidatenpfade und die Regulierungsmodi ihres Teams zu generieren. Daten werden integriert und Kandidatengene werden basierend auf ihrer Assoziation mit spezifischen Regulations-/Signal- und Stoffwechselwegen und physiologischen Toleranzmerkmalen aus Feldversuchen im kleinen Maßstab ausgewählt. Tara leitet mutmaßliche Rollen für diese Gene bei der Zellfunktion und der Anpassung an die Umwelt ab und verwendet ihre Arbeitshypothesen, um Prioritäten für die groß angelegten experimentellen Tests ihres Teams zu setzen. Diese groß angelegten Studien validieren die Korrelationen zwischen Dürretoleranz und spezifischen genomischen Reaktionen weiter und ermöglichen es Tara und ihrem Team, die Gene und ihre Varianten für die Verwendung bei der Entwicklung neuer Pflanzensorten zu priorisieren.

Wie Tara sind viele Pflanzenwissenschaftler heute einzigartig positioniert, um einige der dringendsten gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und ökologischen Herausforderungen der Welt anzugehen. Von der Ernährung einer wachsenden menschlichen Bevölkerung bis hin zur Schaffung neuer Formen erneuerbarer Energien versprechen Fortschritte in der Pflanzenwissenschaft neue Lösungen für dringende Probleme. Diese Herausforderungen werden durch Züchtungsanstrengungen auf der Grundlage moderner molekularer Analysetechniken, durch ein besseres Verständnis der Evolution wichtiger Pflanzenmerkmale und durch bessere Vorhersagen der Auswirkungen der Umwelt auf die Pflanzenphysiologie angegangen. Biologie ist eine datengetriebene und datenintensive Wissenschaft (Smith et al., 2011a). Biologen werden mit neuen Daten überschwemmt, von immer billigeren DNA-Sequenzdaten bis hin zu komplexen Merkmalen, Artenbeziehungen, Umwelteinflüssen und -reaktionen sowie molekularen Phänotypen. Plant science data range in scope from complete genome sequences of individual plant varieties to geospatial maps of plant species distribution across the entire biosphere (Hughes, 2006 Armstead et al., 2009). These data vary in scale from the results published in a single journal article to data entries in enormous databases. Analytical methods are being developed at an accelerating pace – but data sets are not necessarily easy to integrate and tools to analyze these data are often inaccessible or poorly scalable. The data integration problem is larger than a single lab can handle, and the solution requires cross-disciplinary approaches with expertise from computer science, information science, and the life sciences. Investment in the creation of the existing analysis tools and datasets has been significant and must be leveraged by iPlant (Benfey et al., 2010 Buell and Last, 2010 Cook and Varshney, 2010 Edwards and Batley, 2010 Hirayama and Shinozaki, 2010 Paterson et al., 2010 Pichersky and Gerats, 2011 Proost et al., 2011). Use of analysis tools in isolation contributes to the lack of experimental verifiability/reproducibility for computational analyses. This article describes how iPlant’s cyberinfrastructure addresses these profound needs, and how researchers like Tara will benefit from the cyberinfrastructure.

Cyberinfrastructure (CI), as defined by the NSF in their CI Vision report (Atkins et al., 2003) includes the use of HPC, use of large shared data storage, and the establishment of collaborations and virtual organizations around shared analysis tools and analyzed data. Traditional bioinformatics focuses on solutions to individual problems. The CI approach is to provide a foundation from which bioinformatics work can proceed efficiently in a collaborative environment. The iPlant CI for plant biology (or life sciences in general) is leveraging the computational and storage infrastructure created by hundreds of millions of dollars in NSF investments such as the TeraGrid (now XSEDE). The iPlant CI is focused on developing the comprehensive platform to support data analysis tools and data storage useful for plant biology research and subsequent applications. iPlant’s CI platform provides methods for leveraging physical resources, integrating tools, and integrating data. This platform will be sustainable and species-independent. Other efforts in CI development such as the Department of Energy’s Systems Biology Knowledgebase (Gregurick, 2010) and the European Life Sciences Infrastructure for Biological Information (ELIXIR, 2010) have overlapping synergistic goals. These efforts are being coordinated with iPlant’s CI development where appropriate and mutually beneficial. Plant biologists like Tara are being empowered to use HPC and integrated tools and data in collaborative research projects without becoming computational experts.


Plant Breeding: Definition, Objectives and Historical Background

Plant breeding is a science based on principles of genetics and cytogenetic. It aims at improving the genetic makeup of the crop plants.

Improved varieties are developed through plant breeding. Its objectives are to improve yield, quality, disease-resistance, drought and frost-tolerance and important characteristics of the crops.

Plant breeding has been crucial in increasing production of crops to meet the ever increasing demand for food. Some well known achievements are development of semi-dwarf wheat and rice varieties, noblization of Indian canes (sugarcanes), and production of hybrid and composite varieties of maize, jowar and bajra.

As written above, crop improvement means combining desirable characteristics in one plant and then multiplying it. The job of a plant breeder is to select plants with desired characters, cross them and then identify the offspring that combine the attributes of both parents. He then multiplies the progeny to supply to farmers, growers or planters.

The modern age of plant breeding began in the early part of the twentieth century, after Mendel’s work was rediscovered. Today plant breeding is a specialized technology based on genetics. It is now clearly understood that within a given environment, crop improvement has to be achieved through superior heredity.

Objectives of Plant Breeding:

To develop varieties with better characteristics, such as:

5. Adaptability to wide range of habitats

6. Resistance to alkaline and saline soil conditions

10. Insect and pest resistance

Historical Background:

1. R. Camerarius produced the first artificial hybrid plant of maize in 1694.

2. Kolreuter (1733-1806) produced successful hybrids through artificial crosses in many plants.

3. The discipline of plant breeding witnessed great advances with the increased knowledge in the field of genetics.

4. Shull (1908, 1909) while investigating effect of inbreeding and cross-breeding in maize gave the concept of heterosis which has resulted in manifold increase in agricultural production.

5. Male Sterility in plants was reported by Kolreuter in 1763 which led to the economic exploitation of heterosis.

6. Alphonse de Condolle in 1882 was the first to give an account of the history and origin of cultivated plants.

7. N.I. Vavilov in 1925 proposed eight centres of origin of crops. These centres provided the regions of immense genetic resources of cultivated plants which existed there.

Institutes Engaged in Plant Breeding at National and International Level:

1. International Rice Research Institute (IRRI), Philippines.

2. International Maize and Wheat Improvement Centre (CIMMYT), Mexico.

3. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT), Hyderabad.

4. International Potato Centre (CIP), Peru.

5. International Board of Plant Genetic resources (now International Plant Genetic Resources Institute IBPGR, now IPGRI).


Talk to your kids about .

Families can talk about how PictureThis - Plant Identifier can help kids learn about the plants and flowers in their yard, neighborhood, and community. Have you ever wondered what the name of the wildflowers are that you see on a family walk? Did you see plants in a friend's garden you'd like to plant at your house?

Talk about how apps make money. We recognize ads, but why would an app require sharing to social media? What if an app is totally free?

Use the app to get outside and be in nature. Consider using the app to educate yourselves about the plants around you when traveling. Will the plants you saw on vacation survive in your yard? Are they safe to touch, or could they be poisonous?