Grundlagen pflanzlicher Agrarbiotechnologie an der Universität Bonn

• Wissenschaft, die sich mit der Nutzung von Organismen oder Zellen zur Herstellung oder Prozessierung von Materialien befasst
• Querschnitswisenschaft aus Biologie und Ingenieruwissenschaft
• Eingesetzte Organismen 
  • Bakterien
  • Pilze
  • Pflanzen
  • Tiere
  • Menschen

• Landwirtschaft
• Molkereiprodukte
• Getränkeproduktion
• Backwaren
• Haltbarmachung 
  • Lactofermentation
• Genussmittel 
  • Fermentation vonn Tee/ Tabak

• Rote Biotechnologien: Medizin und Pharamzie
• Weiße Biotechnologie: Industrielle Chemie
• Graue Biotechnologie: Abfallwirtschaft, Bodensanierung
• Blaue Biotechnologie: Produktion von aquatischen Lebewesen
• grüne Biotechnologie: Pflanzenproduktion

• Mikrobielle Agrrabiotechnologie
  • Herstellung und Anwendung von Mikroben zur Förderung des Pflanzenwachstums, Abwehr, etc.
• Tierische Agrarbiotechnologie 
  • Reproduktionstechnologien 
    • künstliche Besamung, Klonierung
• Pflanzliche Agrarbiotechnologie 
  • Verfahren in der Pflanzenproduktion 
    • Züchtung, Vermehrung, etc.

Biologische Merkmale

• Thallus: myzelartigaus unseptiertenvielkernigen Hyphen
• Zellwände vor allem Cellulose und Hemicellulosen
• Biologie ähnlich Braunalgen, aber keine Pigmentierung
• Luft übertragbare Sporangiosporenoder an Wassergebundene Zoosporen
• Typische Vertreter:
  • FalscheMehltaupilze
  • Kraut-und Knollenfäule der Kartoffel

• zwei Einzelstränge 
  • Zucker und Phosphat (Rückgrat der der DNA)
  • Basen (Guanin und Cytosin und Adenin und Thymin)
• die Doppelhelix wird über Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert 
  • Interaktion von Purin mit Pyrimidbase 
    • zwischen A und T 2 H-Brücken
    • zwischen G und C 3 H-Brücken

• keine weitere Ausweitung landwirtschaftlicher Nutzflächen 
• Steigerung der Erträge 
  • Precision Farming
  • Methoden aus dem Ökolandbau
  • Pflanzenzüchtung
• optimierter Einsatz von Wasser und Nährstoffen
• Minimierung von Nachernteverlusten und Lebensmittelabfällen
• kritische Überprüfung des Anbaus von Futter - und Energiepflanzen
• Offenheit für alle Problemlösungen

• Trockene Gebiete werden tendenziell wärmer und trockner
• Niederschläge ändern sich in geographischer und zeitlicher Verteilung
• Anzahl von Extremereignissen nimmt zu

DNA + Proteine = Chromatin

• Resultat der DNA Kondensierung
• Chromosomen existieren in diploiden Organismen in homologen Paaren
• Eine Art hat immer eine spezifische Zahl von Chromosomen (z. B. Mais 10)
• Homolge Chromosomen sind ähnlich (gleiche Gene)
• Homologe Chromosomen sind aber nicht identisch (verschiedene Allele)

Begrenzte Ressourcen:

• Boden
• Wasser
• Nährstoffe
• Fossile Energie

Variable Faktoren:

• Bodenqualität
• Niederschläge
• Wasserqualität
• Temperatur
• Wind
• Immissionen/ Staub
• Krankheit und Schädlinge

Steigender Bedarf:

• Bevölkerungswachstum
• Änderung des Konsumverhaltens

Selektionszüchtung

• Auswahl von Pflanzen mit positiven Eigenschaften 

Rekombinationszüchtung

• Kreuzung von Linien mit vorteilhaften Eigenschaften
• Standardverfahren für alle Kulturpflanzen

Hybridzüchtung

• Kreuzung von Inzuchtlinien zur Nutzung des Heterosiseffektsin der F1 Generation
• Bsp.: Mais, Roggen

"Smart Breeding" (MAS)

• Kreuzung von Pflanzen anhand von genetischen Markern anstatt des Phänotyps

"Gene Editing"

• Gezielte Veränderung einzelner Gene

• eine heterozyklische Base
• ein Zucker
  • Ribose ind RNA
  • Desoxyribose in der DNA
• Phosphatgruppen

Nukleotide sind Grundbausteine für die Nukleinsäure