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Saatgut mutieren lassen


Gordon Shumway

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Gordon Shumway

Hallo Zusammen!

Heute kam mir der Gedanke, ob es vielleicht möglich wäre, Saatgut irgendwie so zu behandeln, dass es mutiert und neue 'Variationen' der Mutterpflanze hervorbringt.

Eine kurze Internetrecherche hat ergeben, dass sich Hanfzüchter scheinbar schon öfters mit diesem Thema beschäftigt haben.

Besonders die Behandlung des Saatguts mit Colchizin, dem Gift der Herbstzeitlose scheint 'gebräuchlich'.

Ich will jetzt keine moralische Diskussion über Pro und Contra lostreten und weiss natürlich auch, dass es schon genug faszinierende natürliche Pflanzen gibt. Da aber auch hier unter den Fleischi-Anhängern viele Freunde von 'Qualzuchten' zu finden sind, scheint das doch mal ein durchaus interessanter Weg sein. Und bei einer Ladung D. capensis- oder D. muscipula-Samen könnte vielleicht doch durchaus mal was interessantes dabei rauskommen!

Soviel mal als Denkanstoss!

Und ein kleiner Link: http://www.hanfplant...cholchizin.html

Oder vielleicht hat ja einer von euch sogar schon mal derartige Experimente durchgeführt?

MfG,

Gordon

Bearbeitet von Gordon Shumway
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Gast OlliK1983

Hallo!

Klingt im ersten Augenblick sehr interessant!

Allein der Satz

Cholchizin verhindert die erste Zellteilung, damit die Pflanze überleben kann muß sie einen doppelten Chromosomensatz bilden. Die Folge sind wesentlich stärkere, buschigere Pflanzen mit mehr aber verformten Blättern.

macht neugierig.

Leider ist das Zeug super giftig und schwer zu bekommen...

Von "Qualzucht" würde ich hier mal nicht reden, hey... es sind Pflanzen! :)

Aber ob das im Sinne eines Pflanzenzüchters oder Pflanzenliebhabers ist, ist eine andere Frage.

Aber wie gesagt, ich muss zugeben, ich finde das Thema zumindest interessant!

Falls du diesen Gedanken weiter verfolgst, oder sogar ausprobierst, dann würde ich mich über eine Info freuen!

Oliver

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Hermann Wistuba

Mit Colchizin erzeugt man keine Mutationen, sondern Polyploidisierungen, d.h. der Chromosomensatz wird verdoppelt oder sogar vervielfacht. Fast alle unsere Nutzpflanzen haben einen vielfachen Chromosomensatz, Getreide bis 8-fach. Der Sinn davon ist ein größerer Ertrag, dickere Blätter, größere Blüten oder ähnliche Effekte. Mutationen sind das nicht, da das Erbgut an sich nicht verändert wird.

Gruß

Hermann Wistuba

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Hi Gordon,

klar ist die Idee schon vom Experimentellen her spannend. Ich dachte aber bisher immer, dass die "Qualzüchter" von Dionaea hier im Forum eher auf die Selektion von "Spontanmutationen" setzen und sich bemühen, aus einer großen Anzahl von Sämlingen, die besonders verformten am Leben zu halten. Andererseits konnte ich mich aber auch nicht vorstellen, dass man dabei in überschaubarer Zeit tatsächlich diese Mengen an Mutationen erzeugen kann, wie hier manchmal präsentiert werden (Trichterfalle, umgekrempelt usw. usf.).

Um "aktiv" Veränderungen am Erbgut herbeizuführen dürfte man um eher heikle Geschichten wie radioaktive/röntgen- Bestrahlung wohl nicht herumkommnen. Natürlich könnte man auch erst mal mit einer niedrig dosierten und kurzzeitigen Mikrowellenbestrahlung des Saatgutes in der heimischen Küche anfangen ;-).

Ansonsten gibt es natürlich auch Chemikalien, die mutagen wirken (aber eben auch auf deren Anwender!):

http://de.wikipedia.org/wiki/Mutagen

http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/bs11-74.htm

Na dann mal Viel Spass....

Feldi

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Ich persönlich würde solche Experimente denen überlassen, die im Umgang mit solchen Substanzen geschult sind und die nötige Ausrüstung dafür haben. Hier ist übrigens ein Artikel zum Thema Drosera und Colchizin.

Viele Grüße

Dieter

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Natürlich könnte man auch erst mal mit einer niedrig dosierten und kurzzeitigen Mikrowellenbestrahlung des Saatgutes in der heimischen Küche anfangen ;-).

Wenn du dein Saatgut unbedingt koche willst ... :D Vielleicht überlebt ja ein hitzebeständiger Klon :P

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Ich denke, dabei sollte man auch bedenken, dass viele Mutationen wieder repariert werden, einige gar nicht phänotypisch auffallen und ein ganzer Teil der Mutationen aber auch letal ist...

Mal davon abgesehen, dass mutagene Substanzen u. ä. wirklich keine angenehme Sachen sind und ich mit diesen sehr (!) vorsichtig wäre, bräuchte man also wohl auch recht viele Samen, die man damit behandelt. Sonst ist die Wahrscheinlichkeit, dass da auch nur irgendwas interessantes entsteht, wohl eher klein, oder?

Naja, auf jeden Fall wäre sie aber zumindest größer als bei normaler Züchtung ;) Trotzdem, meinetwegen muss das nicht sein.

Schönen Gruß,

Sarah

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Möglich ist es, allerdings werden dafür recht gefährliche Methoden und Substanzen benötigt. Von daher ist es für Hobbykultivateure eher nicht zu empfehlen.

Im Wikipedia-Artikel zur Pflanzenzucht (Abschnitt Mutationszüchtung) gäbe es einige Anregungen. Die beiden ungefährlichsten und deshalb am ehesten durchführbaren wären Kälte- oder Hitzeschocks. Allerdings wird es nicht ganz einfach sein die am besten geeigneten Temperaturen zu ermitteln.

Grüße

Matthias

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David K. Stille

Colchicin bewirkt sehr wohl Mutationen, nur eben nicht auf Gen, sondern auf Genomebene. Es verhindert die korrekte Ausbildung des Spindelfaserapparats (bzw. genauer der Mikrotubuli der Spindelfasern), so dass bei der Mitose die Schwesterchromatiden nicht getrennt werden.

Somit entsteht eine Zelle mit mehrfachem Chromosomensatz. Da sich die Größe der Zelle nach dem Verhältnis von Nucleus zu Zytoplasma richtet und mehr DNA (zumindest in der Theorie) immer auch zu einem größeren Zellkern führt, ist eine polyploide Pflanze generell größer.

Bei Pflanzen ist Polyploidie ein weit verbreitetes Phänomen, die können genetisch wesentlich mehr ab als wir ;)

(@ Hermann: von oktoploiden Getreidesorten hab ich noch nicht gehört?!)

Zur Erzeugung von polyploiden Pflanzen kann man Colchicin entweder vor der Aussaat anwenden, indem man die Samen für eine bestimmte Zeit in eine Colchicinlösung legt, oder die Pflanzen direkt Colchicin aussetzt, und zwar meist durch Eintauchen der Triebspitze (Apikalmeristem).

Dabei entstehen entweder komplett polyploide Pflanzen (Samen), oder auch Mosaike, bei denen Teile der Pflanze polyploid sind.

Dies im privaten Rahmen auszuprobieren, halte ich aber nicht für sehr sinnvoll, da der Grat zwischen Absterben der Samen/Pflanzen und Bewirken einer Mutation sehr scharf ist und man für ein zufrieden stellendes Ergebnis eine erhebliche Menge an Ausgangsmaterial verbraucht, abgesehen davon dass Colchicin wie schon erwähnt nicht ganz ungefährlich ist.

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Hallo,

Colchizin wird in der Pflanzenzucht in der Tat nicht zum hervorrufen vom Mutationen (abgesehen mal von der erwünschten Polyploidisierung) genutzt, obwohl es auch andere Mutationen hervorrufen kann. Diese sind dann aber meist derart heftig, dass die Pflanzen absterben oder nur noch sehr unansehlichen Krüppelwuchs zeigen.

Ziel bei der Mutationszucht sind ja eher kleinere Mutationen, die bei Zierpflanzen das phänotypische Erscheinungsbild verändern sollen oder bei Nutzpflanzen bevorzugt die Zusammensetzung der Inhaltstoffe. Dies wird in der Regel durch chemische Mutagenbehandelung (nicht Colchizin) oder durch Bestrahlung mit Röntgen- oder Neutronenstrahlen der Samen erreicht. Aber auch dabei gibt es immer viele Pflanzen, die entweder letal geschädigt werden oder aber gar nicht auf die Mutagenbehandlung anspringen.

@ Herrmann Wistuba:

Die verschiedenen Ploidiestufen bei den verschiedenen Getreidesorten sind natürlichen Ursprungs und in der Regel nicht durch Colchizin hervorgerufen.

So ist z.B. der normale Weizen (Weichweizen) ursprünglich durch Hybridisierung dreier anderer Arten enstanden. Er enthält daher eigentlich drei verschiedene diploide Genome, die in der Regel mit A, B und C bezeichnet werden. Normaler Weizen hat also folgendes Genom: AABBCC und ist somit Hexaploid. Oktaploides Getreide kann eigentlich nur Triticale sein. Dieser ist aus einer Kreuzung von Weizen mit Roggen entstanden und trägt zusätzlich zu den drei Weizengenomen noch das Roggengenom (RR). Triticale hat also AABBCCRR. All das ohne Colchizin oder Mutagene.

Ähnlich aber etwas einfacher verhält es sich mit Raps (Brassica napus). Dieser ist tetraploid oder genauer amphidiploid. Er ist ursprünglich aus einer Kreuzung von Rübsen (Brassica rapa) und Kohl (Brassica oleracea) hervorgegangen. Beides diploide Spezies. In der Regel kommen werden bei solch einer Kreuzung keine Samen gebildet. In seltenen Fällen kann es aber doch passieren. Da die beiden Genome nicht zusammenpassen, werden sie addiert und es ensteht ein quasi haploides Samenkorn. Durch spontane Aufdoppelung (z.B. durch Hitzeschock oder ähnliches gefördert) ist dann der fertile Raps entstanden, welcher nun die beiden Genome in sich vereint.

Diese Kreuzung von Kohl und Rübsen kann man natürlich auch künstlich herbeiführen. In diesem Fall ernten man die Schoten allerdings bereits etwa 14 Tage nach der Kreuzung und überführt die enthaltenen Embryonen unter sterilen Bedingungen auf Nährmedium, wo sie zu haploiden Pflänzchen heranwachsen. Da die spontane Diploidisierung nur selten passiert, kommt hier dann Colchizin zur Aufdoppelung des Chromosomensatzes zum Einsatz.

Colchizin wird weiterhin zur Erstellung sogenannter doppelt haploider Pflanzen (= DH-Pflanzen) genutzt (bei Interesse bitte googlen) oder auch in der Zierpflanzenzucht um kräftigere Pflanzen mit größeren Blüten zu erhalten.

Viele Grüße,

Tobias

Bearbeitet von Tobi_TJ
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Ok, nach soviel Expertisen hier wäre ich nun auch doch schon neugierig, ob das im Bereich Dionaea, Sarracenia oder Drosera nicht auch möglich wäre (addiditve Genome durch Behandlungen herstellen, statt einfacher Kreuzungen) - dieses Verfahren bei der Entstehung von Raps wäre ja z.B. zwischen Darlingtonia und einer Sarracenia vorstellbar.... Wäre bestimmt spannend was dabei entstünde..

Grüsse

Feldi

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Hängt davon ab, ob es bei der Kreuzung von z.B. Sarracenia mit Darlingtonia überhaupt zur Bildung von Embryonen kommt, die man dann steril weiterkultivieren kann. Halte es aber eher für unwahrscheinlich. Außerdem ist das alles nicht ganz so einfach wie beschrieben. Man muss z.B. erstmal das richtige Reifestadium der Embryonen (wenn überhaupt vorhanden) für die sterile Entnahme herausfinden, anschließend das passende Nährmedium ermitteln und letztendlich auch noch ein funktionierendes Protokoll für die Colchizinierung erarbeiten, wenn man denn dann diploide Pflanzen erhalten will. Ob diese dann wiederum in der Lage sind fertile Samen zu produzieren, steht dann immer noch in den Sternen.

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Gordon Shumway

Okay, ich muss zugeben, dass ich im ersten Moment nicht daran gedacht habe, dass die meisten Mutagene selbst in geringen Dosen auch logischerweise auf Menschen sehr unangenehme Auswirkungen haben.

Dennoch finde ich dieses Thema weiterhin äußerst reizvoll. Also hab ich mal über die verschiedenen Methoden recherchiert und nachgedacht:

Hitze- bzw. Kälteschocks: Die wohl ungefährlichste Variante. Allerdings sind auch die Resultate bestenfalls knapp über dem natürlichen Mutationswert.

Mikrowellenbestrahlung: Dazu habe ich im Netz nicht viel gefunden und ich weiss nicht, wie sehr sie tatsächlich das Erbgut verändern kann. Hat aber möglicherweise Potential und ist praktisch ungefährlich für den Anwender. Müsste man nur mal ausprobieren, mit welcher Leistung und mit welchen Zeiten man arbeiten sollte. Auf jeden Fall einen Versuch wert!

Nachtrag: Wie ich gelesen habe, ist Mikrowellenstrahlung nicht direkt mutagen, wie es z.B. radioaktive Strahlung ist, welche die intermolekularen Bindungen im Erbgut aufknacken kann. Jedoch kann sie u.U. indirekt durch die Entstehung von Wärme u.U. Mutationen auslösen.

Formaldehyd ist definitiv ein Mutagen. Allerdings soll es auch bei wiederholten, erhöhten Exposition Krebs auslösen können. Bei umsichtiger Handhabung und in kleinen Mengen angewandt sollte dieses Risiko aber gerade noch überschaubar sein. Allerdings habe ich auch hierzu keinerlei praktische Erfahrungen im Netz gefunden, daher mit großem Fragezeichen versehen.

Colchizin scheint zwar keinen Krebs auszulösen, aber richtig, richtig fies giftig. Ist aber wohl am gebräuchlichsten und dazu gibts auch das meiste Material im Netz. Hier nochmals Danke an Dieter für diesen interessanten Beitrag, auch wenn es hier anders genutzt wird. Dennoch aufgrund der gewaltigen Toxizität keine Methode für den Hausgebrauch.

Für die Durchführung würde ich am ehesten Samen von Pflanzen wählen, die in großer Menge zur Verfügung stehen und möglichst schnell sicher keimen und wachsen. Auch sollte die Pflanze halbwegs groß sein, damit man mit bloßem Auge überhaupt Unterschiede erkennen könnte, weshalb ich Utris mal ausschließe. Mein Favorit wäre also D. capensis ( :

VFFs wachsen zwar langsamer, aber hier könnten die Mutationen vielleicht besonders interessante Formen annehmen.

Noch habe ich keine konkrete Durchführung geplant und bin mir auch nicht sicher, ob ich es überhaupt tun werde.

Jedenfalls herzlichen Dank für eure zahlreichen und sehr informativen Beiträge!

MfG,

Gordon

Bearbeitet von Gordon Shumway
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Hallo Leute

Ich muss hier etwas die Notbremse ziehen.

Bitte lasst das ganze bei der Theorie. Manches was ihr da diskutiert ist wirklich gefährlich.

Anderes wiederum ist einfach nur Quatsch. Solche Sachen wie Röntgen und Mikrowellenstrahlen sind einfach nur Blödsinn (sorry).

Die meisten Dionaea Klone sind durch spontane Mutation entstanden und es wurde nicht nachgeholfen. Auch sind sehr viele Mutationen einfach nicht stabil.

Wer hat nicht schon eine deformierte Falle an seiner normalen Dionaea gehabt.

Also BITTE lasst es bei der Theorie.

Gruß Thomas

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Andreas Wistuba

Hallo Leute

Ich muss hier etwas die Notbremse ziehen.

Bitte lasst das ganze bei der Theorie. Manches was ihr da diskutiert ist wirklich gefährlich.

Anderes wiederum ist einfach nur Quatsch. Solche Sachen wie Röntgen und Mikrowellenstrahlen sind einfach nur Blödsinn (sorry).

Die meisten Dionaea Klone sind durch spontane Mutation entstanden und es wurde nicht nachgeholfen. Auch sind sehr viele Mutationen einfach nicht stabil.

Wer hat nicht schon eine deformierte Falle an seiner normalen Dionaea gehabt.

Also BITTE lasst es bei der Theorie.

Gruß Thomas

Hallo Thomas,

so blödsinnig ist das nicht.

In der Pflanzenzüchtung wird durchaus mit solchen Granaten gearbeitet...

Gammastrahlen werden auch immer wieder gerne genommen...:-)

Naja, nicht ganz hobbytauglich, ich geb's ja zu.

Viele Grüße

Andreas

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  • 1 Monat später...

Wenn man eine Dionaea hat und eine Falle "ganz besonders" ist, kann man dann von der Falle ein Blattsteckling machen und sind dann bei der neuen Pflanze alle Fallen so???

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Nein, die DNA ist in allen Teilen der Pflanze gleich. Es ist also vollkommen egal, von welchem Teil der Pflanze du den Steckling machst.

Viele Grüße,

Jan

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Hallo,

ich finde dass man von solchen Versuchen die Finger lassen sollte. Ob die hier von vielen zitierten ,,Qualzuchten´´, nun schön oder hässlich sind, liegt im Auge des Betrachters.

Diese Mutanten zu kaufen und zu züchten ist eine Sache. Aber selbst, mit zum Teil hochgiftigen Substanzen herumzuexperimentieren halte ich für nicht sehr sinnvoll. Zumal die Aussicht auf Erfolg wohl auch recht gering sein dürfte.

Es gibt sicherlich einige von euch die niemals Gen - Mais/Getreide essen würden. Oder sogar zu verhindern versuchen dass das Zeug in ihrer Nachbarschaft angepflanzt wird.

Nehmen wir einmal an es gelingt eine tolle neue Pflanze zu ,,erschaffen´´. Dann könnte diese Pflanze es auch schaffen in die freie Natur zu ,,entkommen´´ und im schlimmsten Fall andere Arten verdrängen. Zugegeben, aufgrund der Tatsache dass die Pflanzen nur an bestimmten Standorten wachsen, ist die Wahrscheinlichkeit für ein solches Ereignis sehr gering und man könnte dass ganze als an den Haaren herbeigezogen betrachten. Aber die Möglichkeit bestünde.

Ich finde solche Experimente sollte man den Leuten überlassen die sich damit auskennen und gut auf ihre Kreationen aufpassen, wie z.B. die Erfinder der Killerbiene :thumbsd:

Grüße Jan

Bearbeitet von Jan1
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Andreas Wistuba

Hallo,

ich finde dass man von solchen Versuchen die Finger lassen sollte. Ob die hier von vielen zitierten ,,Qualzuchten´´, nun schön oder hässlich sind, liegt im Auge des Betrachters.

Diese Mutanten zu kaufen und zu züchten ist eine Sache. Aber selbst, mit zum Teil hochgiftigen Substanzen herumzuexperimentieren halte ich für nicht sehr sinnvoll. Zumal die Aussicht auf Erfolg wohl auch recht gering sein dürfte.

Es gibt sicherlich einige von euch die niemals Gen - Mais/Getreide essen würden. Oder sogar zu verhindern versuchen dass das Zeug in ihrer Nachbarschaft angepflanzt wird.

Nehmen wir einmal an es gelingt eine tolle neue Pflanze zu ,,erschaffen´´. Dann könnte diese Pflanze es auch schaffen in die freie Natur zu ,,entkommen´´ und im schlimmsten Fall andere Arten verdrängen. Zugegeben, aufgrund der Tatsache dass die Pflanzen nur an bestimmten Standorten wachsen, ist die Wahrscheinlichkeit für ein solches Ereignis sehr gering und man könnte dass ganze als an den Haaren herbeigezogen betrachten. Aber die Möglichkeit bestünde.

Ich finde solche Experimente sollte man den Leuten überlassen die sich damit auskennen und gut auf ihre Kreationen aufpassen, wie z.B. die Erfinder der Killerbiene :thumbsd:

Grüße Jan

Oh, oh...da wirfst Du ziemlich alles durcheinander....!

Das Ergebnis einer Mutation hat NICHTS, ABER AUCH GAR NICHTS mit einem gentechnisch veränderten Organismus im gebräuchlichen Sinne zu tun.

Seit der Mensch Ackerbau und Vieh-Haltung betreibt, züchtet er. D.h. er sucht nach Mutationen, die er für Vorteilhaft hält und kreuzt ggf. ach damit. Das ganze nennt man Züchtung bzw. Auslese.

Mit Mutagenen kann man die Wahrscheinlichkeit solcher Ereignisse erhöhen, nicht mehr und nicht weniger. Statistik also.

Ein gentechnisch veränderter Organismus im gebräuchlichen Sinne (also z.B. der "Genmais") entsteht, indem Gene die natürlich nicht in dem Organismus vorkommen, eingefügt werden oder vorhandene gezielt verändert werden. Beim "Genmais" ist das eine Herbizid-Resistenz.

Ich würde vielleicht nicht unbedingt empfehlen, z.B. Colchicin zu verwenden, wenn man keine Erfahrung mit Laborarbeiten hat, aber realistisch betrachtet, wird der Laie auch Probleme haben an solche Stoffe heranzukommen und das Endprodukt (eine polyploide Pflanze) ist ungefährlich und auch nichts, was in der Natur nicht auch vorkommt.

Das Verdrängen von vorhandenen Organismen durch andere "weiterentwickelte" ist übrigens ein wichtiges Prinzip in der Evolution...

Die Verdrängung funktioniert auch nur, wenn der Neuling Vorteile hat. Die kann ich bei einer Dionaea "PomPom" nicht erkennen....;-)

Viele Grüße

Andreas

Bearbeitet von Andreas Wistuba
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Oh je, da habe ich die Sache mit dem Mutagen wohl missverstanden. Ich lasse mich aber auch gern eines besseren belehren. Danke für die Erklärung Andreas.

MfG Jan

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  • 6 Jahre später...
Gast EismitWurstgeschmack

Hallo,

ich weiss, altes Thema, dennoch interessant und es fehlt eine akzeptable und relativ ungefährliche Methode, von daher will ich sie mal nennen : UV Licht.
Eine Gefahr besteht dabei jedoch, man darf AUF KEINEN FALL in das Licht blicken und muss eine entsprechende Schutzbrille tragen, sonst riskiert
man völlig zu ERBLINDEN !!!

 

Mutationen mit UV Licht Arbeitsblatt zur Info (englisch)

 

Abgesehen davon gibt es noch eine viel zielgerichtetere Methode, beim Grafting (Pfropfen) wurde belegt, dass die angrenzenden Zellen beider Teile gegenseitig ihr Genom austauschen, somit entstehen in der Kontaktregion Mutationen die das Genom beider Teile in sich tragen. Wenn man nun die Region zB. mit einer Rasierklinge verletzt, kann man Callusgewebe erzeugen, welches diese genetische Information in sich trägt.Man kann es dann entnehmen und zB. invitro vermehren um eine Pflanze daraus erwachsen zu lassen. Ich denke, bei einer ausreichenden Anzahl von Callusentnahmen wird man auch entsprechenden Erfolg dabei haben, allerdings ist mir unbekannt, ob Carnivoren auch Callusgewebe produzieren bzw. gegrafted werden können.

Bearbeitet von EismitWurstgeschmack
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... ich würde da eindringlich abraten:

UV kann auch nicht nur Grauen Star verursachen, sondern je nach Wellenlänge Hautkrebs.

Wie das mit UV Licht überhaupt funktionieren kann ist mir schleierhaft, da dieses ja in das Saatgut eindringen muss. Das bedeutet dann extreme Dosen!

 

Radioaktivität und Colchicin sind nur Expertinnen vorbehalten da auch extrem gefährlich.

 

Hände weg und überlasst diese Spielereien den Biologinnen.

 

Probiert es mit was Ungefährlichem z.B. Elektrosmog (der funktioniert nämlich nicht, nur bei denen die dran glauben) ? 

 

BT.

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Hallöle,

 

bitte lasst das mit den mutagenen Substanzen und Strahlungen. Jedes Mutagen ist potentiell krebserregend! Menschen bestehen aus Zellen, die mutieren können. Die häufigste Folge ist dann Krebs!

 

Gruß Eli (Dpl.-Biologin)

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