Genetische Variabilität von Mineralstoffgehalten bei Hartweizen und Einkorn in verschiedenen Umwelten (PDF)

Diplomarbeit aus dem Jahr 2012 im Fachbereich Biologie - Sonstige Themen, Note: 1,3, Universität Hohenheim (Pflanzenzüchtung), Sprache: Deutsch, Abstract: Ziele dieser Studie sind die Analyse der genetischen Variabilität hinsichtlich der Cadmiumanreicherung bei Hartweizen (Triticum turgidum L. var. durum) und der Selenanreicherung bei Einkorn (Triticum monococcum ssp. monococcum) in verschiedenen Umwelten. Die verschiedenen Versuchsstandorte wurden auf ihre Eignung als Selektionsumwelt untersucht. Ergänzend soll der Einfluss verschiedener Bodenmerkmale und -eigenschaften auf die Mineralstoffanreicherung (Cd, Se) im Korn betrachtet werden.

Cadmium ist ein giftiges, aber natürlich vorkommendes Schwermetall, das beim Menschen zu schweren gesundheitlichen Schäden führen kann. Cadmium kommt vor allem in pflanzlichen Lebensmitteln vor, insbesondere in Getreide und Getreideprodukten, die einen hohen Anteil an der Ernährung haben. Hartweizen neigt, im Vergleich zu anderen Kulturen, vermehrt zur Einlagerung von Cadmium.

Die Analyse der genetischen Variabilität der Korn-Cd-Gehalte bei Hartweizen und der Einfluss verschiedener Bodenmerkmale und -eigenschaften auf die Korn-Cd-Anreicherung in Hartweizen wurden in einem Feldversuch in fünf Umwelten in den Jahren 2008 und 2009 mit 16 Hartweizensorten durchgeführt. Die Auswertung hat eine hohe Wiederholbarkeit und eine hochsignifikante (P < 0,01) von Null verschiedene genetische Varianz in jeder der Umwelten ergeben. Es konnte eine hohe Heritabilität von 95,53% für das Merkmal Korn-Cd-Gehalt festgestellt werden. Dies lässt auf ein einfach vererbtes Merkmal schliessen. Die Auswertung der Bodenmerkmale hat signifikante Unterschiede (P < 0,05) zwischen den verschiedenen Umwelten und Jahreseffekte gezeigt. Folglich ist die Sortenwahl sowie die Wahl geeigneter Selektionsumwelten von grosser Bedeutung.

Selen ist ein essenzielles Spurenelement für Menschen und Tiere. Die Aufnahme von Selen erfolgt über die Nahrung und sowohl ein Selenmangel als auch eine Selenüberversorgung können zu schweren Krankheiten bei Menschen und Tieren führen. Selen ist ein natürlich vorkommendes Spurenelement im Boden und wird von den Pflanzen über den Boden aufgenommen. Vorstudien deuten darauf hin, dass Einkorn deutlich höhere Gehalte an Selen aufweist.