Selektive Züchtung: Wie Landwirte Nahrungsmittel besser machen

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Aktualisiert am: 14 Dec 2020

Seit Tausenden von Jahren passen Landwirte die Eigenschaften von Pflanzen und Tieren durch selektive Züchtung an .

Wie funktioniert selektive Züchtung?

Landwirte wählen Pflanzen mit wünschenswerten Eigenschaften aus und kreuzen sie miteinander.
Aus ihren Nachkommen wählen sie wieder diejenigen aus, die die beste Kombination von Eigenschaften haben und der Prozess wird über viele Generationen weitergeführt .

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Mit selektiver Züchtung formten Landwirte Wildpflanzen und -tiere zu den Nutzpflanzen und -tieren, die wir heutzutage kennen.

In der Vergangenheit mussten Landwirte sich für die selektive Züchtung auf das äußere Erscheinungsbild verlassen . Heutzutage nutzen Landwirte wesentlich effizientere wissenschaftliche Techniken . Bevor wir uns diese genauer ansehen, lasst uns zuerst herausfinden, wie Eigenschaften auf molekularer Ebene von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden.

Wie gehen Eigenschaften von einem Organismus auf den nächsten über?

Genau wie beim Menschen erben Pflanzen und Tiere Merkmale von ihren Eltern. Diese Eigenschaften sind in ihrer DNA codiert : Ein Molekül, das sich in fast jeder lebenden Zelle finden lässt .

DNA ist im Wesentlichen eine Reihe von Anweisungen, die aus einer Abfolge von molekularen Buchstaben bestehen und in Regionen, die wir als Gene bezeichnen, aufgeteilt werden . Die Anweisungen aus diesen Genen teilen der Zelle mit, wie sie spezifische Proteine herstellen soll, welche die Bausteine aller lebenden Dinge sind . Die gesamte Menge der Gene eines Organismus wird als Genom bezeichnet .

Wir erben je die Hälfte unserer Gene von jedem Elternteil . Die spezifische Kombination der Gene, die wir erben, ist aber fast vollständig zufällig. Das heißt, dass DNA mit jeder Generation neu durchmischt wird. .

Manche Eigenschaften werden durch viele verschiedene Gene bestimmt und wir erben möglicherweise nicht alle von ihnen . Selbst wenn wir alle Gene für ein bestimmtes Merkmal erben, werden wir diese Eigenschaft nicht unbedingt haben, weil viele Attribute auch durch unsere Umwelt beeinflusst werden .

Also, wie kann Wissen über DNA in der Landwirtschaft nützlich sein?

Wie kann moderne Technologie selektive Züchtung verbessern?

Moderne Gentechnik erlaubt es Landwirten, das Gen (oder die Gene) für eine erwünschte Eigenschaft zu identifizieren . Dadurch kann das Gen in den Nachkommen einer Pflanze oder eines Tieres nachverfolgt werden .

Image of Selektive Züchtung mithilfe von Markern — Selektive Züchtung mithilfe von Markern

Mithilfe dieser Techniken können Züchter schnell erkennen, welche Organismen erwünschte Gene haben, ohne zu warten, bis sie das Erwachsenenalter erreichen und spezifische Eigenschaften zeigen . Das ist insbesondere bei Eigenschaften nützlich, die schwierig zu messen sind, wie zum Beispiel Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten oder Eigenschaften, die zum Großteil durch die Umwelt beeinflusst werden .

Das heißt außerdem, dass verschiedene Gene zur selben Zeit identifiziert werden können . Das macht es einfacher, für Eigenschaften, die durch verschiedenen Gene beeinflusst werden zu selektieren oder Organismen mit einer Kombination verschiedener Merkmale auszuwählen .

Trotzdem kann uns selektive Züchtung auch mit diesen molekularen Werkzeugen nur bis zu einem gewissen Punkt bringen.

Wo sind die Grenzen selektiver Züchtung?

In den meisten Fällen kann eine Eigenschaft nur in einer Population gezüchtet werden, wenn sie bereits innerhalb der Spezies existiert. Daher ist selektive Züchtung durch die vorhandene genetische Variation begrenzt .

Das ist einer der Gründe, warum die Erhaltung genetischer Vielfalt in der Natur so wichtig ist: Eigenschaften, die bei wilden Verwandten vorhanden sind, können in Nutzpflanzen gezüchtet werden, um ihnen zu helfen, sich an verändernde klimatische Bedingungen anzupassen .

Trotzdem ist selektive Züchtung, selbst wenn das Gen für eine bestimmte Eigenschaft in einer Population vorhanden ist und einfach vererbt werden kann, ein langsamer Prozess, weil sie eine Selektion über viele Generationen erfordert .

Image of Selektive Züchtung benötigt viel Zeit — Selektive Züchtung benötigt viel Zeit

Es kann auch schwierig sein, erwünschte Gene von eher unerwünschten zu trennen . Mit anderen Worten: Wenn ein Organismus das erwünschte Gen erbt, erbt er das weniger erwünschte vermutlich auch.

Fazit

Landwirte haben Tausende von Jahren Einfluss auf die DNA von Nutzpflanzen und -tieren genommen, um deren Eigenschaften zu verbessern . Moderne genetische Techniken haben den Prozess selektiver Züchtung schneller und exakter gemacht. Trotzdem ist selektive Züchtung auch damit ein langsamer Prozess, der viele Generationen dauert.

Aber was wäre, wenn wir die DNA von Pflanzen und Tieren ändern könnten, ohne Generationen selektiver Züchtung zu benötigen? Mehr dazu im nächsten Kapitel!

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