frage zur frosthärte von pflanzen (Gelesen 2446 mal)

[max.]

diese ist ja offenbar genetisch festgelegt.was läge also näher, das oder diejenigen gene zu bestimmen, die für die frosthärte zuständig sind und diese dann in nicht-frostharte pflanzen einzuschleusen. der markt wäre riesig, sowohl im zier- als auch im nutzpflanzenbereich. daß darauf noch niemand gekommen ist, glaube ich nicht. offenbar gibt es aber einige häkchen dabei. weiß jemand mehr?danke.

[freitagsfish]

du mußt diesen beitrag sofort löschen, dir einen gentechniker suchen, eine firma gründen, forschungskapital einwerben, ein patent anmelden und reich und berühmt werden!nein, ich weiß leider nichts darüber - sorry für's ot!

[Susanne]

offenbar gibt es aber einige häkchen dabei.

Die Frosthärte einer Pflanze ist meines Wissens nicht in einem einzigen Gen untergebracht, sondern sie definiert sich über die Eigenschaften der pflanzlichen Einzelteile. Ob Blüte, Rinde, Blatt, Wurzel usw., jedes einzelne davon ist mit einer die Frosthärte definierenden Information verbandelt und auf verschiedenen Abschnitten der Chromosomen untergebracht. Da kommt schon einiges zusammen, was du ändern müßtest. Außerdem ist die Überlebensfähigkeit der Pflanze auch von ihrer Einbindung in ihren Lebensbereich abhängig. Was hilft's, wenn du eine Pflanze frosthart machst, das für sie wichtige Befruchtungsinsekt aber bei Frost krepiert...

[Banane]

Das ist auch meine Überzeugung. Mit einer "einfachen" Übertragung eines Gens in das Genom eines anderen Organismus ist das zum Glück und mit Sicherheit nie möglich, weil komplett andere Strukturen nötig wären, die sich auch noch als besser überlebenstauglich erweisen müssten. Je spezialisierter solche Strukturen aber sind bzw. wären, desto nachteiliger wären sie bei geringen Veränderungen der Umweltbedingungen. Auf Bayrisch: wenns was taugen tät, dann täts des schon geben.Man kann sich noch weit genradikalere und absurdere Visionen erträumen . Photosynthesegene eingebaut z.B. in Mensch oder Nutztier . Und das womöglich noch patentiert ;DUnd womöglich auch noch kombiniert mit Leuchtstoffgenen aus marinen Organismen, ein Traum :oBanane

[max.]

...Auf Bayrisch: wenns was taugen tät, dann täts des schon geben....

der folgende umkehrschluss ist allerdings unzulässig: was es gibt, taugt etwas, sonst gäbe es das ja nicht.und nun zurück zum thema:die antworten klingen zwar plausibel, aber: weiß jemand noch genaueres zu meiner eingangsfrage?

[bristlecone]

diese ist ja offenbar genetisch festgelegt.was läge also näher, das oder diejenigen gene zu bestimmen, die für die frosthärte zuständig sind und diese dann in nicht-frostharte pflanzen einzuschleusen. der markt wäre riesig, sowohl im zier- als auch im nutzpflanzenbereich. daß darauf noch niemand gekommen ist, glaube ich nicht. offenbar gibt es aber einige häkchen dabei. weiß jemand mehr?danke.

"Frosthärte" ist ja ein vielschichtiger Begriff.Zunächst gibt's Pflanzen, die kurzfristig Temperaturen von weit unter Null Grad tolerieren, da sie über Proteine verfügen, die die Eisbildung verhindern.Sofern nämlich Kristallisationskeime fehlen, kann man Wasser deutlich unter Null Grad abkühlen, ohne dass sich Eis bildet. Die speziellen Proteine sorgen dafür, dass evtl. Kristallisationskeime umhüllt und unwirksam gemacht werden.Auf die Art und Weise dürften viele Pflanzen aus (sub)tropischen trockenen Höhenlagen durch die kalte Nacht kommen. In den tropischen Bergnebelwäldern, wo es dauernd feucht ist, hilft ein dicke Hülle aus abgestorbenen Blättern, die eine Schutzschicht gegen die Kälte bildet. Such mal im Internet unter dem Begriff "Schopfbäume". Interessant für uns hier sind aber eher Pflanzenm, die echte Gefriertoleranz entwickeln. Die ändert sich bekanntlich im Jahreslauf und nimmt im Herbst mit sinkenden Temperaturen zu. Wie das genau funktioniert, ist wohl immer noch nicht richtig verstanden. Unter anderem erwirbt das Plasma der Zellen inkl. der Menbramen aber die Fähigkeit, die Eiskristallbildung zu überstehen und die relative Trockenheit beim Gefrieren (gefrorenes Wasser steht als flüssiges Reaktions- und Transportmedium nicht mehr zur Verfügung). An dieser Frosthärte sind Umbauvorgänge in den Membranen und eine Reihe von Stoffen wie verschiedene Zucker und Proteine beteiligt.Wenn die Temperatur im Winter schwankt, lassen sich manche Pflanzen dazu verleiten, sich zu "enthärten" und auf den Austrieb vorzubereiten. Das betrifft sowohl Pflanzen aus extrem kontinentalen Gebieten, in denen es im Winter dauerhaft kalt ist, als auch Pflanzen aus mediterranen Gegenden, z. B. Olivenbäume. In unserem Klima kann so eine Reaktion aber tödlich sein.Andere verfügen über Schutzvorrichtungen und lassen sich nicht so schnell aus der Reserve locken. Unter anderem findet man bei ihnen mitten im Winter ablaufende Mobilisierungen von Speicherstärke in ihren Organen und eine anschließende Neusynthese. Was genau das mit der Frosthärte zu tun hat, ist unklar, aber Gehölze, die diese Eigenart aufweisen, sind in Klimaten wie unseren häufig zu finden. Scheint also irgendwas mit der Frosthärte zu tun zu haben.Solche Gehölze reagieren erst auf die zunehmende Tageslänge und letztlich dann die länger anhaltende Erwärmung mit dem Austrieb. Dabei geht dann die Abhärtung verloren.Du siehst, das Ganze scheint recht kompliziert zu sein. Eine Mischung aus diversen von der genetischen Ausstattung her möglichen Prozessen und der Steuerung der genetischen Aktivität durch verschiedene Umwelteinflüsse.Und nicht ein einziger Schalter, der einfach umgelegt wird.

[Nahila]

...kombiniert mit Leuchtstoffgenen aus marinen Organismen, ein Traum :oBanane

Grün fluorezierende GFP-Mäuse sind doch biotechnologischer Alltag, ein Kinderspiel für Genetiker. Aber das ist halt auch "simpel". Es ist ein Protein was da leuchtet, kodiert von einem Gen. N bisschen regulatorische Sequenzen vorgebastelt und rein in die Maus, mal drastisch formuliert Grün fluoreszierende Tomaten/Erdbeeren/Haferwurzeln wären ebenso einfach, aber Frosthärte? Das ist ne sehr komplexe Geschichte, da sind vermutlich sooo viele Gene dran beteiligt, dass allein die Identifikation selbiger ewig dauern würde. Und dann könnte man soviele Gene vermutlich gar nicht modifizieren oder ersetzen ohne das Gesamtkonzept der Pflanze völlig durcheinanderzubringen...Schon der Aufwand der für die Entwicklung vergleichsweise unkomplizierter Genpflanzen (Bt-Mais, die komische Amflora-Kartoffel zB) ist imens und nur dann zu tragen, wenn massive wirtschaftliche Interessen und entsprechen gigantische Geldsummen dahinterstehen.

[pearl]

der Ansatz von max! ist so schlau wie der Vorschlag ins Genom von Pflanzen einfach die Gene für Beine zu übertragen.

[bristlecone]

P.S.Die Verhinderung der Eisbildung als Frostschutz für Erdbeeren ist mal unter dem Gesichtspunkt wirtschaftlicher Anwendungen einige Zeit untersucht worden. Siehe z. B. hier

[max.]

@#5,wieder eine geschäftsidee, die an der wirklichkeit scheitert. vielleicht sollte ich es mal spaßehalber mit ehrlicher arbeit versuchen. trotzdem- danke für die erschöpfende, wenn auch desillusionierende antwort, bristlecone.

[pearl]

max! Wie, du wolltest so ein Forschungsvorhaben sponsorn? In ein privates molekularbiologischen Laboratorium investieren? Dann hört sich deine Idee allerdings hervorragend an und es finden sich bestimmt ein paar Wissenschaftler!

[Banane]

der Ansatz von max! ist so schlau wie der Vorschlag ins Genom von Pflanzen einfach die Gene für Beine zu übertragen.

Ja, oder eben die Gene für die Fotosynthese in Heterotrophe zu übertragen. Die Fiktion habe ich nur etwas weiter gedacht ...Banane

[paulche]

diese ist ja offenbar genetisch festgelegt.was läge also näher, das oder diejenigen gene zu bestimmen, die für die frosthärte zuständig sind und diese dann in nicht-frostharte pflanzen einzuschleusen. der markt wäre riesig, sowohl im zier- als auch im nutzpflanzenbereich. daß darauf noch niemand gekommen ist, glaube ich nicht. offenbar gibt es aber einige häkchen dabei. weiß jemand mehr?danke.

Weil die Frosthärte sehr komplex ist, versuchen es die meisten die daran interessiert sind frostharte Pflanzen zu bekommen mit der altbewerten Züchtung. Hier wurden in Mitteleuropa ja schon viele Pflanzen heimisch und frosthart, die dies früher nicht waren.Wenn in einer "Gattung o. Art" frostharte Varianten vorhanden sind, aber die Varianten aus dem Süden z.B. die gewünschten Obsteigenschaften haben, ist die Neuzüchtung von Varianten mit der gewünschten Eigenschaftskombination am einfachsten.Bei der Kreuzung nicht ganz so nah verwandter Arten(die sich normalerweise nicht kreuzen würden) kann man wahrscheinlich auch noch relativ leicht Zuchterfolge erzielen.Diese Mühen macht man sich am meisten mit Nutzpflanzen. Wenn die Zierpflanzen sehr beliebt sind, wird letztlich auch ein Züchtungsprozeß in Gang gebracht. Sobald der Mensch ein Interesse an einer Pflanze hat, verkürzt sich der Evolutionsprozeß erheblich und wird in eine Richtung gedrängt.