• Document: Thomas zum Felde. Genetische Variation und Vererbung von Sinapinsäure-Verbindungen im Raps (Brassica napus L.)
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Thomas zum Felde Genetische Variation und Vererbung von Sinapinsäure-Verbindungen im Raps (Brassica napus L.) Genetische Variation und Vererbung von Sinapinsäure-Verbindungen im Raps (Brassica napus L.) Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Fakultät für Agrarwissenschaften der Georg-August-Universität Göttingen vorgelegt von Thomas zum Felde aus Hamburg - Bergedorf Göttingen, Oktober 2005 D7 1. Referent: Prof. Dr. H.C. Becker 2. Korreferentin: Prof. Dr. E. Pawelzik Tag der mündlichen Prüfung: 09. November 2005 „Wer hohe Türme bauen will, muß lange am Fundament verweilen.“ Anton Bruckner, österreichischer Komponist, 1824-1896 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Zielsetzung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Biosynthese der Sinapinsäureester in der Pflanze 3 2.2 Bedeutung der Sinapinsäureverbindungen für die Pflanze 5 2.3 Genetische Variation für den Gehalt an Sinapinsäureestern 5 3 Vergleich verschiedener Analyseverfahren für Sinapinsäure- Verbindungen und NIRS Kalibrationsentwicklung 6 3.1 Einleitung 6 3.2 Material und Methoden 6 3.3 Ergebnisse und Diskussion 7 4 Untersuchung der genetischen Variation von Sinapinsäure- Verbindungen im Winterraps 11 4.1 Einleitung 11 4.2 Material und Methoden 11 4.3 Ergebnisse und Diskussion 13 5 Genetische Variation für den Gehalt an Sinapinsäurestern im Raps und Entwicklung von NIRS Kalibrierungen 16 5.1 Zusammenfassung (ausführliche Darstellung siehe Manuskript I) 16 6 Genotyp x Umwelt Interaktionen, Heritabilitäten und Merkmalskor- relationen für den Gehalt an Sinapinsäureestern im Winterraps 18 6.1 Zusammenfassung (ausführliche Darstellung siehe Manuskript II) 18 7 Zusammenfassende Diskussion der züchterischen Möglichkeiten für die weitere Reduktion des Gehaltes an Phenolsäuren im Raps 20 8 Zusammenfassung 23 9 Literaturverzeichnis 26 Die folgenden Manuskripte in Anhang I und II sind Teil dieser Dissertation: Manuskript I Genetic variation for sinapate ester content in winter rapeseed (Brassica napus L.) and development of NIRS calibration equations Manuskript II Genotype x Environment interactions, heritability and trait correlations of sinapate ester content in winter rapeseed (Brassica napus L.) Einleitung und Zielsetzung 1 Einleitung und Zielsetzung Raps (Brassica napus L.) stellt im europäischen Raum im Hinblick auf die Anbaufläche die wichtigste und weltweit die zweitwichtigste Ölsaat dar (FAO, 2004). Die weltweite Produktion betreffend wird der Raps nur von der Sojabohne und von der Ölpalme übertroffen (FAO 2004). Die enorme Ausweitung des Rapsanbaus innerhalb der vergangenen 25 Jahre geht auf Erfolge der klassischen Pflanzenzüchtung zurück. Die Verfügbarkeit der Gaschromatographie für die Analyse großer Probenzahlen erlaubte die Identifizierung von Genotypen mit einem im Samenöl deutlich reduzierten Gehalt an der für die menschliche Gesundheit als bedenklich identifizierten Erucasäure (22:1). Zunächst entwickelte '0+'-Sorten mit einem Erucasäuregehalt von unter 2% wiesen nach wie vor hohe Gehalte an Senfölen (Glucosinolate) im Rapsextraktionsschrot auf, die dessen Verwertung in der Tierernährung verhinderten. Durch die Entwicklung photometrischer Tests (Thies 1982), HPLC- (Möller et al. 1985) und später von Nah- Infrarot-Spektroskopischer (NIRS)-Verfahren (Reinhardt 1992, Velasco und Becker 1998) konnten spontan aufgetretene Mutanten mit geringen Glucosinolatgehalten identifiziert und entsprechende Sorten gezüchtet werden. In Deutschland zugelassene Sorten enthalten heute weniger als 25µmol Glucosinolate g-1 Samen. Der so entstandene Doppel-Null ('00') Raps wurde im Jahr 1987 in der Bundesrepublik als Standardqualität eingeführt (Röbbelen 1999). Dies führte zu einem enormen Anstieg der Anbaufläche. In den letzten Jahren hat sich der Rapsanbau in Deutschland auf einem vergleichsweise hohem Niveau von mehr als 1,2 Mio ha stabilisiert (UFOP 2004). Das Rapsöl steht heute mit an der Spitze der ges

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