DE955371C - Methode zum Testen bestimmter Eigenschaften von Pflanzen fuer Zwecke der Pflanzenzuec - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen bestimmter Eigenschaften von Pflanzen, bei dem ein Atmungstest vorgenommen wird.

Im Handbuch der Pflanzenzüchtung von Th. Roemer und W.Rudorf behandelt KariWetzel im Bd. ι, 1941, S. 297 bis 358 die »physiologischen Grundlagen der .pflanzlichen Stoff produktion«. Er skizziert den Stand der Arbeiten, der dadurch charakterisiert ist, daß bisher niux spärliches Material an extensiven Feldversuchen und fast gar kein Material an intensiven Laboratoriumsversuchen vorliegt. Der Aufbau an Pflanizensubstanz hängt von der Assimilationsileistung ab. Die assimilierenden Organe (Blätter, Nadeln) sind aber mir bei Futterpflanzen Ziel des Pflanzenbaues. In vielen anderen Fällen zählt als Nutzeffekt lediglich die erzeugte Holzmasse, die Menge der Früchte usw.

Im Rahmen des Assknilationsprozesses stellt der Verbrennungsprozeß einen Teilprozeß dar (Atmung der Pflanze). Die Aufbauleis'tung wird nicht voll zur Stoffproduktioa ausgenutzt, da die Atmung Substanz verbraucht. Für Senfpflanzen wird angeführt, daß der Substanzverlust durch Atmung ©in Viertel der Aufbauleistung betrug. Die Unterhaltung der Atmung ist lebenswichtig, Oxydation (Veratmung) von Stoffen ist Voraussetzung für die Inganghaltung von Lebensvorgängen.

H. Burger, Zürich, ermittelte in Freilandversuchen, wieviel erzeugte Holzmasse einem Kilogramm Nadelmasse bei Nadelhölzern entspricht.

Er fand, daß südliche Klimaherkünfte auf je ι Kilogramm Nadelmaese mehr Holzmasse erzeugen als nördliche Herkünfte derselben Holzart. Vom wirtschaftlichen Nutzeffekt der Holzproduktion gesehen, arbeiten also die Nadeln der südlichen Herkünfte ökonomischer. Hier wird zum erstenmal der Gedanke ausgesprochen und im Feldversuch durch Messungen belegt, daß es Typenunterschiede der pflanzlichen Nadelleistung innerhalb derselben ίο Pflawzenart gibt. Es wurde nicht untersucht, worauf das zurückzuführen sein kann.

Im Rahmen der Erfindung wurde nunmehr geprüft, ob die größere Massenleistung südlicher Herkünfte mit besserer Assimilationsleistung (besserem Stoffaufbau) zusammenhängt oder mit sparsamerer Atmung (weniger Substanzverlust). Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß die Komponente Atmung wesentlich verschieden bei Typen innerhalb derselben Pflanzenart ist. Diese Erkenntnis führt erfindungsgemäß dazu, die Atmung zu testen. Der Atmungstest wird als brauchbarer Ausdruck für die Charakterisierung von Einzeltypen in der züchterischen und kulturellen Auslese benutzt.

as Dies sei an einem Beispiel erläutert. Warmklimatische mitteleuropäische Herkünfte der Fichte (Picea excelsa, Picea abies) sind beim Anbau im kälteren Norden, in Schweden, den dortigen einheimischen Herkünften in der Wuchsleistung üfoerlegen, sie veratmen wesentlich weniger als. die kaltklimatischen schwedischen Provenienzen.

Da sich die Atmungsintensität im Keimlingsstadium besonders gut prüfen läßt, wurde eine Frühdiagnose (Keimlingstest) gewonnen. Der getestete Wert sparsamer Atmung im Keimlingstest geht beispielsweise mit der höheren Substanzleistung warmklimatischer Herkünfte parallel.

Da südliche, rasch wachsende Provenienzen sowohl direkt nach Norden übertragen werden (Anbau deutscher Fichtenprovenienzen in Schweden) als auch in nördliche Kreuzungspartner eingekreuzt werden, so kann erfindungsgemäß dabei die Frühtestmethode der Atmungsintensität zur Diagnose für Züchtungs- und Vermehrungszwecke dienen. Der Atmungstest kann sowohl im Freiland wie im Laboratorium vorgenommen werden. Für das Laboratorium eignet sich naturgemäß besonders der Keimlingstest.

Eine Gegenüberstellung von Feldversuchen mit der Laboratoriumsmethode ergibt folgendes: Zu dem Anbauversuchen; beispielsweise mitteleuropäischer Fichtenherkünif te in Schweden waxen zwanzig Jähre erforderlich, bis sie reif zur Beurteilung waren. Der Keimlingstest läßt sich in wenigen Tagen am keimenden Samen ausführen. Er erlaubt die Kontrolle des Prüfgutes' vor seiner Verwendung und gibt daher dem Importeur und Exporteur Sicherheit.

Anbauversuche sind mit hohen Kosten verbunden. Diese steigern sich dadurch, daß auch solche Herkünfte geprüft werden müssen, die nachher als ungeeignet auszuscheiden sind. Prüft man aber mit der Keimlingsdiagnose im voraus, so beschränkt sich der Platzverbrauch im Feldanbau ausschließlich auf geeignete Typen.

Anbauversuche können nur von einigen wenigen Typen angelegt werden. Durch die Keimlingsdiagnose werden dagegen Massenuntersuchungen möglich. Damit gelingt es, schon mit dieser Frühdiagnose die überlegenen Typen aufzufinden, die dem Züchter sonst entgangen wären, wenn zufällig die Anbauprüfung sich nicht auf sie erstreckt hätte. Dies ist von um so größerer Bedeutung, als beispielsweise die heutigen Fichtenbestände in Mitteleuropa längst nicht mehr »bodenständig« sind. Der heutige Bestand steht nicht mehr auf dem ursprünglichen Standort seiner Voreltern. Nur in Ausnahmefällen ist dies, bei natürlicher Verjüngung, der Fall. Die meisten heutigen Bestände aber sind aus Saatgut entstanden, das von elterlichen Beständen aus ganz anderer Gegend stammen kann. (Unkontrollierte Saatgutverwendung in früheren Jahrzehnten und Jahrhunderten bei Aufforstungen.) Es ist also für den heutigen Bestand meist nicht nachzuweisen, welchen wärmeklimatischen Typus er repräsentiert. Die Untersuchung dieses Typs durch Keimlingsdiagnose ist die einzige sichere und im großen anwendbare Methode, um Klarheit zu erhalten und Bestleister aufzufinden.

Die entscheidenden Vorteile der Testmethode zeigen sich auch bei der Auffindung von Einzelstammtypen, die dem Durchschnitt der Population überlegen sind. Die Kosten einer Individualauslese langlebiger Pflanzen durch Anbauprüfung der Nachkommenschaften sind besonders hoch. Die Nachkommenschaften (vegetative oder Absaaten) erfordern riesige Areale für Prüfplantagen. Hohe Prozentsätze von Individualnachkommenschaften müssen, nach Beurteilung im zwanzigjährigen Alter, wieder verworfen werden, wenn die Mutterstämme ihr gutes Aussehen nur Umweltfaktoren verdankten oder gemischterbig sind. Zeit, Platz und Kosten werden eingespart, wenn die Prüfung in das Keimlingsstadium vorverlegt wird, also vor der Aussaat erfolgen kann, so daß Stämme mit schlechtem Prüfungsergebnis gar nicht erst zur Feldprüfung kommen.

Der Atmungstest gemäß 'der Erfindung kann folgendermaßen durchgeführt werden: Bei bestimmten konstanten Laboratoriumsbedingungen (Temperatür, Feuchtigkeit usw.) wird ein aus der Samenprobe herangezogenes Keimlingsmaterial quantitativ auf die aus dem Atmungsprozeß stammende abgegebene Kohlensäure geprüft. Dazu läßt man beispielsweise die abgegebene Kohlensäure in einem geeigneten Auffangsubstrat absorbieren, und zwar bei Dunkelheit, da bei Lichtzutritt der Kohlensäureverbrauch aus dem Assimilationsprozeß sich mit der im Atmungsprozeß abgegebenen Kohlensäure überschneidet. Außer diesem quantitativen Ver- 12a fahren kann man die laufende Abgabe von Kohlensäure aus dem Atmungsprozeß der Pflanze auch sichtbar machen und das Resultat in einem Ultrarotabsorptionsschreiber aufzeichnen. Denn Luft hat je nach dem Kohlensäuregehalt ein verschiedenes Absorptionsvermögen für ultrarote Strahlen. Je

mehr die von den Pflanzen abgesaugte Luft also das Abfallprodukt C O₂ angereichert enthält, desto mehr wird der Durchtritt der Ultrarotstrahlen gehindert.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Methode zum Testen bestimmter Eigenschaften von Pflanzen für Zwecke der Pflanzenzüchtung und des Pflanzenbaues, gekennzeichnet durch Vornahme eines Atmungstestes.
2. 2. Testmethode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Atmungstest als Früfatest durchgeführt wird.
3. 3. Testmethode nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Pflanzen ausgelesen werden, die geringe Atmung zeigen.
4. 4. Testmethode nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß solche Pflanzen ausgelesen werden, deren Keimlingsatmungstest ao dem Atmungstest einer im Feldversuch bewährten Pflanze der betreffenden Sorte entspricht.

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