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Kallus Botanik In der Botanik wird die Bezeichnung Kallus auch Callus Mehrzahl Calli bzw Kalli von lat callus verhärtete

Kallus (Botanik)

In der Botanik wird die Bezeichnung Kallus (auch Callus, Mehrzahl Calli bzw. Kalli; von lat. callus „verhärtete, dicke Haut, Schwiele“) für unterschiedliche Begriffe verwendet.

Kallus als Wundgewebe Bearbeiten

Als Kallus werden die undifferenzierten, parenchymatischen Zellkomplexe mit ungerichtetem Wachstum bezeichnet, die nach einer Stressreaktion der Pflanze, beispielsweise einer Verwundung, entstehen können. Das unverholzte Kallusgewebe lignifiziert und kann eine Wunde verschließen. Bei Holzgewächsen entsteht der Kallus aus dem Kambium, bei krautigen Pflanzen aus dem Parenchym durch hypertrophes Wachstum der unverletzten Randzellen und anschließende intensive Zellteilung.

Kallus als Gewebekultur Bearbeiten

Nicotiana tabacum-Kalli

Als Kallus wird in der Botanik ein Komplex undifferenzierter, totipotenter Zellen bezeichnet, welcher sich aus einem Gewebestück oder einer Zelle, die vorher einer lebenden Pflanze entnommen wurde, entwickelt. Dieses Gewebestück wird in einen künstlich geschaffenen Nährboden gelegt, der Mineralsalze und organische Verbindungen wie zum Beispiel Zucker und pflanzliche Hormone enthält, die das Kalluswachstum erst ermöglichen. Diese Hormone kommen in der Natur in Kokoswasser vor, sind in der Naturform jedoch nicht so effizient wie mit synthetisierten Hormonen. Da die Zellen eines Kallus durch Mitose entstehen, sollten sie sich genetisch nicht unterscheiden. Jedoch kommt es häufig zur Ausbildung polyploider Zellen in Kalli. Sogar von Aneuploidie und Ringchromosomenbildung wurde schon berichtet. Kräuter scheinen eine höhere Anfälligkeit als Baumarten v. a. Koniferen für eine Änderung der Chromosomenanzahl durch Kalluszüchtung zu haben.

Der Kallus stößt vor allem in der Pflanzenforschung auf großes Interesse, da mit seiner Hilfe Pflanzengewebe ohne einen lebenden Wirt gezüchtet werden kann. Nach einigen Wochen ist es möglich, Teile des Kallusgewebes abzulösen und diese gesondert weiterzukultivieren, um weitere Gewebekulturen zu erhalten.

Durch Hinzufügen von Phytohormonen kann eine Differenzierung der Zellen und somit z. B. ein lebender Pflanzensprössling entstehen.

Vor der Regeneration zu einer fertilen Pflanze können die Kalli als Transformationstarget benutzt werden. Hierbei kommen in erster Linie die biolistische Transformation oder die Transformation mit Agrobakterien zum Einsatz. Möglich ist auch eine Transformation mit Siliciumkarbid-Kristallnadeln.

Kallus als Verdickung an Pflanzenorganen Bearbeiten

Des Weiteren werden auch Schwielen oder Verdickungen an Blättern, Blüten und anderen Pflanzenorganen, beispielsweise an der Lippe von Orchideen, als „Kallus“ bezeichnet.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Karl Ernst Georges: Ausführliches lateinisch-deutsches Handwörterbuch. 8., verbesserte und vermehrte Auflage, Hahnsche Buchhandlung, Hannover 1913–1918. 1918, abgerufen am 5. September 2017 (Das Wort ist Maskulinum und gehorcht der o-Deklination, daher der Plural auf -i; gebräuchlicher ist jedoch die Variante callum (Neutrum)).
  2. Schütt, Schuck, Stimm: Lexikon der Baum- und Straucharten. Nikol, Hamburg 2002, ISBN 3-933203-53-8, S. 243.
  3. C. L. Armstrong, J. Romero-Severson, T. K. Hodges: Improved tissue culture response of an elite maize inbred through backcross breeding, and identification of chromosomal regions important for regeneration by RFLP analysis. In: Theoretical and Applied Genetics. Band 84, Nr. 5-6, August 1992, ISSN 0040-5752, S. 755–762, doi:10.1007/BF00224181.
  4. Green, C. E., Phillips, R. L.: Plant Regeneration from Tissue Cultures of Maize. In: Crop Science. Band 15, Nr. 3, 6. Januar 1975, S. 417–421, doi:10.2135/cropsci1975.0011183X001500030040x.
  5. Bronwyn R. Frame, Hongyi Zhang, Suzy M. Cocciolone, Lyudmila V. Sidorenko, Charles R. Dietrich, Sue Ellen Pegg, Shifu Zhen, Patrick S. Schnable, Kan Wang: Production of transgenic maize from bombarded type II callus: Effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency. In: In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. Band 36, Nr. 1, Januar 2000, ISSN 1054-5476, S. 21–29, doi:10.1007/s11627-000-0007-5.
  6. R. Brettschneider, D. Becker, H. Lörz: Efficient transformation of scutellar tissue of immature maize embryos. In: Theoretical and Applied Genetics. Band 94, Nr. 6-7, Juni 1997, ISSN 0040-5752, S. 737–748, doi:10.1007/s001220050473.
  7. B. R. Frame, H. Shou, R. K. Chikwamba, Z. Zhang, C. Xiang, T. M. Fonger, S. E. Pegg, B. Li, D. S. Nettleton, D. Pei, K. Wang: Agrobacterium tumefaciens-Mediated Transformation of Maize Embryos Using a Standard Binary Vector System. In: Plant Physiology. Band 129, Nr. 1, Mai 2002, ISSN 0032-0889, S. 13–22, PMC 1540222 (freier Volltext).
  8. Vladimir Sidorov, Larry Gilbertson, Prince Addae, David Duncan: Agrobacterium-mediated transformation of seedling-derived maize callus. In: Plant Cell Reports. Band 25, Nr. 4, April 2006, ISSN 0721-7714, S. 320–328, doi:10.1007/s00299-005-0058-5, PMID 16252091.
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  10. Yuji Ishida, Yukoh Hiei, Toshihiko Komari: Agrobacterium-mediated transformation of maize. In: Nature Protocols. Band 2, Nr. 7, Juli 2007, ISSN 1754-2189, S. 1614–1621, doi:10.1038/nprot.2007.241.
  11. Y. Ishida, H. Saito, S. Ohta, Y. Hiei, T. Komari, T. Kumashiro: High efficiency transformation of maize (Zea mays L.) mediated by Agrobacterium tumefaciens. In: Nature Biotechnology. Band 14, Nr. 6, Juni 1996, ISSN 1087-0156, S. 745–750, doi:10.1038/nbt0696-745, PMID 9630983.
  12. Sonia Tingay, David McElroy, Roger Kalla, Sarah Fieg, Mingbo Wang, Sarah Thornton, Richard Brettell: Agrobacterium tumefaciens-mediated barley transformation. In: The Plant Journal. Band 11, Nr. 6, Dezember 1997, ISSN 1365-313X, S. 1369–1376, doi:10.1046/j.1365-313X.1997.11061369.x (wiley.com [PDF]).
  13. Bronwyn R. Frame, Paul R. Drayton, Susan V. Bagnall, Carol J. Lewnau, W. Paul Bullock, H. Martin Wilson, James M. Dunwell, John A. Thompson, Kan Wang: Production of fertile transgenic maize plants by silicon carbide whisker-mediated transformation. In: The Plant Journal. Band 6, Nr. 6, Dezember 1994, ISSN 1365-313X, S. 941–948, doi:10.1046/j.1365-313X.1994.6060941.x.
  14. Gerhard Wagenitz: Wörterbuch der Botanik. Morphologie, Anatomie, Taxonomie, Evolution. 2., erweiterte Auflage. Nikol, Hamburg 2008, ISBN 978-3-937872-94-0.

Weblinks Bearbeiten

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In der Botanik wird die Bezeichnung Kallus auch Callus Mehrzahl Calli bzw Kalli von lat callus verhartete dicke Haut Schwiele 1 fur unterschiedliche Begriffe verwendet Inhaltsverzeichnis 1 Kallus als Wundgewebe 2 Kallus als Gewebekultur 3 Kallus als Verdickung an Pflanzenorganen 4 Einzelnachweise 5 WeblinksKallus als Wundgewebe Bearbeiten Hauptartikel Uberwallung Als Kallus werden die undifferenzierten parenchymatischen Zellkomplexe mit ungerichtetem Wachstum bezeichnet die nach einer Stressreaktion der Pflanze beispielsweise einer Verwundung entstehen konnen Das unverholzte Kallusgewebe lignifiziert und kann eine Wunde verschliessen Bei Holzgewachsen entsteht der Kallus aus dem Kambium bei krautigen Pflanzen aus dem Parenchym durch hypertrophes Wachstum der unverletzten Randzellen und anschliessende intensive Zellteilung 2 Kallus als Gewebekultur Bearbeiten nbsp Nicotiana tabacum KalliAls Kallus wird in der Botanik ein Komplex undifferenzierter totipotenter Zellen bezeichnet welcher sich aus einem Gewebestuck oder einer Zelle die vorher einer lebenden Pflanze entnommen wurde entwickelt Dieses Gewebestuck wird in einen kunstlich geschaffenen Nahrboden gelegt der Mineralsalze und organische Verbindungen wie zum Beispiel Zucker und pflanzliche Hormone enthalt die das Kalluswachstum erst ermoglichen Diese Hormone kommen in der Natur in Kokoswasser vor sind in der Naturform jedoch nicht so effizient wie mit synthetisierten Hormonen Da die Zellen eines Kallus durch Mitose entstehen sollten sie sich genetisch nicht unterscheiden Jedoch kommt es haufig zur Ausbildung polyploider Zellen in Kalli Sogar von Aneuploidie und Ringchromosomenbildung wurde schon berichtet Krauter scheinen eine hohere Anfalligkeit als Baumarten v a Koniferen fur eine Anderung der Chromosomenanzahl durch Kalluszuchtung zu haben Der Kallus stosst vor allem in der Pflanzenforschung auf grosses Interesse da mit seiner Hilfe Pflanzengewebe ohne einen lebenden Wirt gezuchtet werden kann Nach einigen Wochen ist es moglich Teile des Kallusgewebes abzulosen und diese gesondert weiterzukultivieren um weitere Gewebekulturen zu erhalten Durch Hinzufugen von Phytohormonen kann eine Differenzierung der Zellen und somit z B ein lebender Pflanzensprossling entstehen 3 4 Vor der Regeneration zu einer fertilen Pflanze konnen die Kalli als Transformationstarget benutzt werden Hierbei kommen in erster Linie die biolistische Transformation 5 6 oder die Transformation mit Agrobakterien 7 8 9 10 11 12 zum Einsatz Moglich ist auch eine Transformation mit Siliciumkarbid Kristallnadeln 13 Kallus als Verdickung an Pflanzenorganen BearbeitenDes Weiteren werden auch Schwielen oder Verdickungen an Blattern Bluten und anderen Pflanzenorganen beispielsweise an der Lippe von Orchideen als Kallus bezeichnet 14 Einzelnachweise Bearbeiten Karl Ernst Georges Ausfuhrliches lateinisch deutsches Handworterbuch 8 verbesserte und vermehrte Auflage Hahnsche Buchhandlung Hannover 1913 1918 1918 abgerufen am 5 September 2017 Das Wort ist Maskulinum und gehorcht der o Deklination daher der Plural auf i gebrauchlicher ist jedoch die Variante callum Neutrum Schutt Schuck Stimm Lexikon der Baum und Straucharten Nikol Hamburg 2002 ISBN 3 933203 53 8 S 243 C L Armstrong J Romero Severson T K Hodges Improved tissue culture response of an elite maize inbred through backcross breeding and identification of chromosomal regions important for regeneration by RFLP analysis In Theoretical and Applied Genetics Band 84 Nr 5 6 August 1992 ISSN 0040 5752 S 755 762 doi 10 1007 BF00224181 Green C E Phillips R L Plant Regeneration from Tissue Cultures of Maize In Crop Science Band 15 Nr 3 6 Januar 1975 S 417 421 doi 10 2135 cropsci1975 0011183X001500030040x Bronwyn R Frame Hongyi Zhang Suzy M Cocciolone Lyudmila V Sidorenko Charles R Dietrich Sue Ellen Pegg Shifu Zhen Patrick S Schnable Kan Wang Production of transgenic maize from bombarded type II callus Effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency In In Vitro Cellular amp Developmental Biology Plant Band 36 Nr 1 Januar 2000 ISSN 1054 5476 S 21 29 doi 10 1007 s11627 000 0007 5 R Brettschneider D Becker H Lorz Efficient transformation of scutellar tissue of immature maize embryos In Theoretical and Applied Genetics Band 94 Nr 6 7 Juni 1997 ISSN 0040 5752 S 737 748 doi 10 1007 s001220050473 B R Frame H Shou R K Chikwamba Z Zhang C Xiang T M Fonger S E Pegg B Li D S Nettleton D Pei K Wang Agrobacterium tumefaciens Mediated Transformation of Maize Embryos Using a Standard Binary Vector System In Plant Physiology Band 129 Nr 1 Mai 2002 ISSN 0032 0889 S 13 22 PMC 1540222 freier Volltext Vladimir Sidorov Larry Gilbertson Prince Addae David Duncan Agrobacterium mediated transformation of seedling derived maize callus In Plant Cell Reports Band 25 Nr 4 April 2006 ISSN 0721 7714 S 320 328 doi 10 1007 s00299 005 0058 5 PMID 16252091 Yukoh Hiei Shozo Ohta Toshihiko Komari Takashi Kumashiro Efficient transformation of rice Oryza sativa L mediated by Agrobacterium and sequence analysis of the boundaries of the T DNA In The Plant Journal Band 6 Nr 2 August 1994 ISSN 1365 313X S 271 282 doi 10 1046 j 1365 313X 1994 6020271 x Yuji Ishida Yukoh Hiei Toshihiko Komari Agrobacterium mediated transformation of maize In Nature Protocols Band 2 Nr 7 Juli 2007 ISSN 1754 2189 S 1614 1621 doi 10 1038 nprot 2007 241 Y Ishida H Saito S Ohta Y Hiei T Komari T Kumashiro High efficiency transformation of maize Zea mays L mediated by Agrobacterium tumefaciens In Nature Biotechnology Band 14 Nr 6 Juni 1996 ISSN 1087 0156 S 745 750 doi 10 1038 nbt0696 745 PMID 9630983 Sonia Tingay David McElroy Roger Kalla Sarah Fieg Mingbo Wang Sarah Thornton Richard Brettell Agrobacterium tumefaciens mediated barley transformation In The Plant Journal Band 11 Nr 6 Dezember 1997 ISSN 1365 313X S 1369 1376 doi 10 1046 j 1365 313X 1997 11061369 x wiley com PDF Bronwyn R Frame Paul R Drayton Susan V Bagnall Carol J Lewnau W Paul Bullock H Martin Wilson James M Dunwell John A Thompson Kan Wang Production of fertile transgenic maize plants by silicon carbide whisker mediated transformation In The Plant Journal Band 6 Nr 6 Dezember 1994 ISSN 1365 313X S 941 948 doi 10 1046 j 1365 313X 1994 6060941 x Gerhard Wagenitz Worterbuch der Botanik Morphologie Anatomie Taxonomie Evolution 2 erweiterte Auflage Nikol Hamburg 2008 ISBN 978 3 937872 94 0 Weblinks Bearbeitenbiologie uni hamburg de Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Kallus Botanik amp oldid 233272801