3. Ergebnisse
3.1 Entwicklung und Morphologie von transgenen Linien im Vergleich zum Wildtyp
3.1.3 Ertragsparameter
im Vergleich zum Wildtyp signifikant reduziert, ebenso wie die der SST-Linien 18 und 20.
Im Gegensatz zur Vegetationsperiode 2001 lag die Blütenanzahl der Infloreszenz 1. Ordnung des Haupttriebes im Anbaujahr 2003 auf einem höheren Niveau und betrug 14,7 ± 1,0 (SST/FFT#22/24) bis 21,1 ± 2,0 (Wildtyp). Parallel zu 2001 war auch 2003 die Blütenanzahl der SST/FFT-Linien im Vergleich zum Wildtyp signifikant verringert. Im Gegensatz zu 2001 war die Blütenanzahl aller SST-Linien geringer als der Wildtyp.
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Einzelblüten der Infloreszenz 1.Ordnung am Hauptrieb 0 5 10 15 20 25
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#2
2/34 WT
Einzelblüten der Infloreszenz 1.Ordnung am Haupttrieb 0 5 10 15 20
25 2001 2003
* *
* * *
* * * * * *
Linien Linien
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Einzelblüten der Infloreszenz 1.Ordnung am Hauptrieb 0 5 10 15 20 25
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#2
2/34 WT
Einzelblüten der Infloreszenz 1.Ordnung am Haupttrieb 0 5 10 15 20
25 2001 2003
* *
* * *
* * * * * *
Linien Linien
Abb. 3-15: Anzahl der Einzelblüten der Infloreszenz 1. Ordnung 2001 und 2003. Werte sind Mittelwerte aus 4 unabhängigen Wiederholungen à 36 Pflanzen ± SD. * symbolisieren signifikante;
n.s. nicht signifikante Unterschiede der transgenen Linien zum Wildtyp (p < 0,05; Dunnett-Test).
Parallel zur verzögerten Blütenentwicklung war auch die Blütenanzahl der SST/FFT-Linien in beiden Vegetationen im Vergleich zum Wildtyp signifikant verringert. Dabei war die Reduktion der Blütenanzahl 2001 im Gegensatz zu 2003 unabhängig von der Linie einheitlich. Auch die SST-Linien zeigten in Abhängigkeit von der Linie und der Vegetation eine vom Wildtyp signifikant reduzierte Blütenanzahl.
lag. Das hohe Ertragsniveau der Vegetationsperiode 2001 konnte 2003 auf Grund der Trockenheit nicht erreicht werden.
SST#18 SST#20
SST#36
SST/FFT#22/19 SST/FFT#22/30
SST/FFT#22/34 WT
Ertrag [dt/ha]
0 100 200 300 400 500 600
SST#18 SST#20
SST#36
SST/FFT#22/19 SST/FFT#22/30
SST/FFT#22/34 WT
Ertrag [dt/ha]
0 100 200 300 400 500
600 n.s. 2001 n.s. 2003
Linien Linien
SST#18 SST#20
SST#36
SST/FFT#22/19 SST/FFT#22/30
SST/FFT#22/34 WT
Ertrag [dt/ha]
0 100 200 300 400 500 600
SST#18 SST#20
SST#36
SST/FFT#22/19 SST/FFT#22/30
SST/FFT#22/34 WT
Ertrag [dt/ha]
0 100 200 300 400 500
600 n.s. 2001 n.s. 2003
Linien Linien
Abb. 3-16: Flächenertrag der Vegetationsperioden 2001 und 2003. Werte sind Mittelwerte aus 4 unabhängigen Wiederholungen à 96 Pflanzen ± SD. * symbolisieren signifikante; n.s. nicht signifikante Unterschiede der transgenen Linien zum Wildtyp (p < 0,05; Dunnett-Test).
Die phänologischen und morphologischen Unterschiede der transgenen Linien vom Wildtyp hatten keine Auswirkung auf den Flächenertrag.
Obwohl der Flächenertrag gleich war, zeigte sich bei der Knollengrößenverteilung durch die Transformation ein Einfluss (Abb. 3-17).
Bei der Größensortierung von 20 kg Ernteknollen pro Wiederholung zeigte sich 2001, dass die SST-Linien im Vergleich zum Wildtyp einen höheren Anteil an übergroßen Knollen (> 8 cm) gebildet hatten und einen geringeren Anteil an kleinen Knollen (< 4 cm). Der Anteil der mittleren und großen Knollen (4-6 cm, 6-8 cm) war gleich. Dies bedeutet, dass bei den SST-Linien trotz gleicher Anzahl Augenaustriebe weniger Knollen pro Augenaustrieb angelegt waren als beim Wildtyp. Die Knollengrößenverteilung der SST/FFT-Linien glich 2001 der des Wildtyps.
In der Vegetationsperiode 2003 konnte dieser Unterschied nicht bestätigt werden. Im Gegensatz zu 2001 bildeten 2003 die SST/FFT-Linien einen höheren Anteil an kleinen Knollen (< 4 cm) als der Wildtyp und einen geringeren Anteil an übergroßen Knollen (> 8 cm). Somit wurden trotz gleicher Anzahl an Augenaustrieben bei den SST/FFT-Linien mehr Knollen pro Augenaustrieb gebildet als beim Wildtyp. Die Knollengrößenverteilung der SST-Linien glich 2003 der des Wildtyps.
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Anteil Knollen in Größenklasse [%]
0 20 40 60 80 100 120
< 4 cm 4 - 6 cm 6 - 8 cm
> 8 cm
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Anteil Knollen in Größenklasse [%]
0 20 40 60 80 100
120 2001 2003
Linien Linien
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Anteil Knollen in Größenklasse [%]
0 20 40 60 80 100 120
< 4 cm 4 - 6 cm 6 - 8 cm
> 8 cm
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Anteil Knollen in Größenklasse [%]
0 20 40 60 80 100
120 2001 2003
Linien Linien
Abb. 3-17: Knollengrößenverteilung von je 20 kg Ertragsknollen der Vegetationsperioden 2001 und 2003 in die 4 Größenklassen < 4 cm, 4-6 cm, 6-8 cm, > 8 cm. Werte sind Mittelwerte aus 4 unabhängigen Wiederholungen à 20 kg Knollen.
Der Stärkegehalt unterschied sich ebenfalls zwischen den transgenen Linien und dem Wildtyp (Abb. 3-18).
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Stärkegehalt [%]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Stärkegehalt [%]
0 2 4 6 8 10 12 14 16
18 2002 2003
* * * * *
* * * * * *
Linien Linien
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Stärkegehalt [%]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
SST#18 SST#20
SST#36 SST/FFT#22/19
SST/FFT#22/30 SST/FFT#22/34
WT
Stärkegehalt [%]
0 2 4 6 8 10 12 14 16
18 2002 2003
* * * * *
* * * * * *
Linien Linien
Abb. 3-18: Stärkegehalt der Knollen (% Frischmasse) in den Vegetationsperioden 2002 und 2003.
Werte sind Mittelwerte aus 4 unabhängigen Wiederholungen à 5 kg Knollen ± SD. * symbolisieren signifikante; n.s. nicht signifikante Unterschiede der transgenen Linien zum Wildtyp (p < 0,05;
Dunnett-Test).
In der Vegetationsperiode 2002 wurde der Stärkegehalt an Knollen eines Zusatzversuches bestimmt, der nicht zerstört worden war. Das Niveau des Stärkegehaltes differierte 2002 zwischen 11,4 ± 0,2 % (SST/FFT#22/19) und 13,3 ± 0,2 % (Wildtyp). Die
SST/FFT-Linien wiesen alle einen signifikant reduzierten Stärkegehalt zum Wildtyp auf. Auch bei den SST-Linien 18 und 20 war der Stärkegehalt signifikant geringer als der des Wildtyps.
In der Vegetationsperiode 2003 lag der Stärkegehalt zwischen 13,0 ± 0,7 % (SST/FFT#22/30) und 15,0 ± 0,6 % (Wildtyp) und damit insgesamt auf einem höheren Niveau als 2002. Wie auch in der Vegetationsperiode 2002 war 2003 der Stärkegehalt der SST/FFT-Linien und aller SST-Linien signifikant geringer im Vergleich zum Wildtyp.
Durch die Transformation wurde der Stärkegehalt in beiden Vegetationsperioden in den Knollen sowohl in den SST-Linien als auch SST/FFT-Linien signifikant reduziert. Bei dem insgesamt höheren Stärkegehalt der Knollen in der Vegetationsperiode 2003 handelt es sich eventuell um einen Effekt der Trockenheit und der hohen Strahlungsintensität des Anbaujahres 2003 und somit einer Aufkonzentrierung des Stärkegehaltes in den Knollen durch einen reduzierten Wassergehalt oder eine höhere photosynthetische Leistung.
Während die der Stärkegehalt durch die gentechnische Veränderung beeinflusst wurde, war die Morphologie der Stärkekörner bei den transgenen Linien im Vergleich zum Wildtyp unverändert. (Abb. 3-19).
SST#36 SST/FFT#22/30 Wildtyp
50 µm 50 µm 50 µm
SST#36 SST/FFT#22/30 Wildtyp
50 µm
50 µm 50 µm50 µm 50 µm50 µm
Abb. 3-19: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Stärkekörner in den Knollen der Vegetationsperiode 2003 der Linien SST#36, SST/FFT#22/30 und dem Wildtyp bei 400-facher Vergrößerung.
Aus den rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen der Knollen der Vegetationsperiode 2003 ließen sich keine Hinweise auf Veränderungen der Oberfläche und Größe der Stärkekörner durch die Transformation erkennen. Auch die Zellengröße der Knollen war zwischen den transgenen Linien und Wildtyp identisch.