Feminisierung von Nepenthes-Samen

[Christoph Hübner]

Hallo zusammen,

 

da meine Recherche zu diesem Thema ins Leere lief, wollte ich mal bei den Nepenthes-Cracks hier nachfragen.

 

Bei Cannabis ist es üblich die Samen zu feminisieren, da nur weibliche Pflanzen die gewünschten Stoffe produzieren. Dazu setzt man eine weibliche Pflanze während der Blüte unter Stress, indem man gezielt Umweltfaktoren verändert oder bestimmte chemischen Substanzen verwendet (Silber-Thiosulfat). Dadurch wird die Pflanze veranlasst auch männliche Blüten zu produzieren, um ihre Fortpflanzungswahrscheinlichkeit zu erhöhen. Da man dann im Grunde zwei weibliche Pflanzen kreuzen kann, erhält man aus den Samen auch wieder nur weibliche Pflanzen (die Praxis ist hier sicherlich komplizierter).

 

Nun wäre es für die Vermehrung und Hybridisierung von Nepenthes ja auch reizvoll den Anteil weiblicher Pflanzen zu erhöhen. Ich kann mir vorstellen, dass es aufgrund des viel langsameren Wachstums mehrjähriger Nepenthes im Vergleich zu einjährigen Cannabis komplizierter wäre (Art, Zeitpunkt und Dauer des Stressimpulses). Wäre es aber theoretisch möglich oder gibt es biologische Unterschiede, die das ausschließen?

 

Kurz um, hat vielleicht schon mal jemand zwittrige Blüten bei weiblichen Nepenthes beobachtet oder sich näher mit der Fortpflanzungsbiologie beschäftigt?

 

 

Ich bin gespannt, ob jemand etwas beitragen kann.

 

Viele Grüße

Christoph

[Ronny K.]

Hallo,

hab nur mal auf die schnelle geschaut. Nepenthes hat wohl auch ein XY bzw. XX Chromosom-System wie wir Menschen. Allerdings liegt auf dem Y Chromosom wohl ein Gen, welches für die Pollenbildung notwendig ist. Also wird eine weibliche Pflanze wohl keine fertilen Pollen produzieren, selbst wenn man sie dazu bringt, männliche oder zwittrige Blüten auszubilden.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/evl3.142

 

Grüße

Ronny

[Leo Steffen]

Ich habe auf instagram schon mal so ein Zwitter-Phänomen gesehen. Ich kann mal gucken, ob ich diesen Post noch irgendwo ausgraben kann, aber dabei hat jemand beobachtet wie eine seiner Nepenthes plötzlich eine Blüte gebildet hat, deren Geschlecht das Gegenstück zu dem der bisher gebildeten Blüten war. Allerdings kann ich nicht sagen, ob die resultierenden Samen keimfähig sind/waren.

 

Liebe Grüße

Leo

[NielsM]

Hallo Christoph,

 

wie Ronny schon geschrieben hat, scheint das Y-Chromosom für fertile Pollen notwendig zu sein. Fertile männliche und weibliche Blüten an einer Pflanze wären dann nur bei genetisch männlichen Individuen möglich. 

 

Um weibliche Nepenthes zu bekommen, kann man aber das „Pollengen“ als genetischen Marker verwenden (wie auch im Paper beschrieben). Man könnte dann via PCR-Test Weibchen bereits im Keimlingsstadium selektieren, sobald genug Blattmaterial zur Verfügung steht.

 

Viele Grüße,

Niels

[partisanengärtner]

Bei dem Papier steht aber presumably (vermutlich notwendig zur Pollenbildung) wäre also noch zu verifizieren.

Bei Diözie in Pflanzen soll bei einigen Arten Samen in weiblichen Pflanzen durch Applikation von GA3 erzielt worden sein. Könnte man ja mal versuchen.

Ich habe das bei Dioscorea schon versucht. War aber noch nicht erfolgreich.

[Christoph Hübner]

Hallo,

 

sehr interessant, danke für den Link @Ronny K.. Bei Cannabis scheint es also nicht vom Y-Chromosom abzuhängen, ob fertile Pollen gebildet werden können, sofern ich das richtig verstehe.

 

vor 7 Minuten schrieb NielsM:

Um weibliche Nepenthes zu bekommen, kann man aber das „Pollengen“ als genetischen Marker verwenden (wie auch im Paper beschrieben). Man könnte dann via PCR-Test Weibchen bereits im Keimlingsstadium selektieren, sobald genug Blattmaterial zur Verfügung steht.

Ja genau, dass eine Geschlechtsbestimmung anhand der DNA möglich ist, ist mir bekannt und wird meinem Kenntnisstand nach auch bei einigen Nepenthes-Züchtern praktiziert.

 

Viele Grüße

Christoph

[NielsM]

Noch kurz zur Möglichkeit mit Hormonen oder Stressbehandlungen das Geschlecht zu beeinflussen. Ich finde das Thema einfach interessant (- sorry für den langen Post). Dabei spielt der zugrunde liegende molekulare Mechanismus eine entscheidende Rolle. Grundsätzlich kann in diözischen Pflanzen das Geschlecht durch einen Faktor (ähnlich des Master Regulators SRY beim Menschen) oder durch zwei Faktoren bestimmt werden. 

 

Ein-Faktor-Systeme scheinen häufig auf Hormon- oder Stressbehandlungen zu reagieren. Spinat wäre hier ein klassisches Beispiel (obwohl die molekularen Mechanismen noch nicht abschließend geklärt sind). 

 

Bei Pflanzen mit zwei Faktoren, einem zur Regulation des weiblichen Fruchtblattes und einem zweiten zur Regulation der männlichen Staubblätter, ist die Sache komplizierter. Während die Entwicklung von Fruchtblättern teilweise an Hormone gekoppelt zu sein scheint (z.B. bei der Weinrebe), wird die Kontrolle der Staubblätter durch Y-Chromosom-spezifische Gene gesteuert, die zur Ausbildung der Pollen oder Staubblätter notwendig sind. Molekular gut beschrieben ist das z.B. für Spargel, Kiwi, Weinrebe oder eben Nephentes (dort allerdings nur als Vermutung). In solchen Systemen erscheint es vielversprechend mit Hormonen oder Stress weibliche Organe zu induzieren. So können „supermales“ mit zwei Y-Chromosomen produziert werden. Umgekehrt scheint das aber leider nicht möglich zu sein. Ohne DYT1, TDF1, FrBy, INP1 und wie die Y-chromosomalen Gene alle heißen kann einfach kein fertiler Pollen entstehen.

 

Viele Grüße,

Niels