[Ertragsphysiologie] Vorlesung, Übung

- nicht in der Lager sein, etw zu tun : be incapable of doing something

Einführung

1. Definition : 

 - Fruchtfolge 가 상대적으로 상당히 günstig Methode

2. Ertragsphysiologie 의 목표는 실제 에어트락과 Ertragspotential간격을 줄이는것

 - Bestandesdichte : 면적 당 얼마만큼의 녀석들을 zur Verfügunf stehen

 - Bestockung 

3. 이 수업에서 Korngewict, Triebzahl, Kornzahl 같은 메어크말을 깊이있게 다룰 예정 Ertragskomponente

 -  우리는 생리학 많이 다루고 마지막에 Ertrag다룰것

4. Prozess : 어떤 호르몬이 관여하는지, Konkurrenz, 

5. 01.02 까지 예정되어있음, 시험은 08.02 und 04.05

 - 시험은 컴퓨터로 할 듯. 70프로 클라우주서, 30프로 Protokoll Übung

 - 04.03 - 08.03 Übrung für Nutzpflanzenwissenschaft / Seminar 는 Agrar 애들만 한단다

6. 미국 사이트 Teaching Tools in plant biology 에 쓸만한게 좀 많다캄. 테마, 자료, 등

7. 관련모듈 : Stressphysiologie 도 여기에 연관

 - Radikula

 - Plumula

 - monokotyledone

 - e Dormanz : 

 - Endosperm : 

 - Endosperm unterteilt sich in Aleuron und stärkehaltiges Endosperm

 - Mineralien werden generell in komplexen mit Phytat

 - Dessication : kontrollierte Austrocknung

 - Vitrifizierung : 

 - Zellen schrumpfen ohne Ablösung des Protoplasten von der Zellwand -> Rehydrierung möglich

 - Abscisinsäure ABA reguliert die Keimfähigkeit unreifer Samen und verhindert Viviparie

 - Testaruptur -> dann Wachstum (irreversibel)

 . Dormanz / Keimblockade kann von verschiedenen Geweben ausgehen

 - ABA und Gibberelline spielen ein wichtiger Roller bei der Aufrechterhaltung und beim Brechen der Dormanz

 - Endogene Stimuli (ABA, GA, beide Verhältnis)

 - Triacylglyceride werden in den Oleosomen und Peroxisomen abgebaut. 여기에서 Malat 다시 등장

VL2 - Samen und Keimung

1. Samen : 그림의 씨앗은 Gerste. 

 - 60-70% Nahrung aus Samen

2. Sammenstruktur - Samen reifung - Keimung

3. Embryonalentwicklung : bei Menschen nur Zellteilung und etwas passiert. 

 - Pflanzen : verglichen mit Menschen ist ziemlich geordnet und vorhersagbar : was wird was kann man vorhersagen

4. Samenschale/Tesa : zunächst Schutz

 - Dormanz : verhindert Wachstum in ungünstiger Bedingung

5. Endosperm이 항상 primäre Speichergewebe 는 아님. Kotyledone 같은데 들어있기도.

6. Zellwände 가 주요 저장 공간으로 큰 역할 한다고...

7. Protein : 정리되어 있음. 생각해보면 밀 등 대부분 Getreide 는 Samen을 먹으니까 inhalt 도 Samen 에서 결정된다.

8. Amonosäuregehalt von Speicherproteinen

 - Globuline : Arginin, Asparagin , Glutamin

9. a-Amylase 는 Abwehr 용 프로틴이라서 영양쪽으론 도움이 안되여

10. Vacuole 에 저장되는 Speicherproteine 도 있다우.

11. Oleosomen : 

12. Zusammensetzung der Fettsäure : wichtig sowie die von Amonosäure

 - Frittenfett : hoher Schmelzpunkt

13. 00-Raps : ganz wenig Erucasäure, Glucosinolaten

14. Dessication : für Ruhestand. 얼마나 keimbar 한 형태로 머무를 수 잇을까? 20년? 30년?

15. Keimung : Umweltsignalen um Dormanz zu brechen

16. 저장된 Reserven을 mobilisieren 해야됨 für Keimlingswachstum

 - basiert auf enzymatischem Abbau von Proteinen zu Aminosäure

17. Stärkemobilisierung : debranching enzyme

18. 

- Anregung

- Bestockung

warum regen diese die Bestockung an?

- gewalzt 

- Phytomer 

- Halme

- welche Umweltbedingung darin involviert?

- Vernalisazionsreiz

- unterschritten werden : fall

- infloreszenzmeristem, wächst aus

VL4. Wachstum 2

1. ganz differentiell elongiert, Ähren

2.  옛날 그림 1500 이랑 비교하면 확실히 작물의 키가 줄었다는 걸 알 수 있다. 누구덕분? Norman Borlaug

 er hat dafür besorgt, 

3. seine erste : Schwarzrost zu kämpfen. 근데 Korngewicht 를 추구하다보니 kopflastig 힘이 없어서 쓰러진다. 

 - um den Nachteil zu überwinden, Kreuzung mit jap.Halbzwergssorte

 - 최근의 Ertragindex von Weizen : 0.6 (0.3 에서 녹색혁명으로 0.5)

4. monogen rezessiv

5. 일본인가에서 한 pilzliche Erreger 가 설쳤는데 식물이 말도안되게 길어졌다고. 그 과정에서 Gibberellin 발견됨

6. 유전자 Hexaploid, Weizen 에서 semi-dominante Gene 라는 의미를 찾아볼 것

 - Züchtung 에서 어떤 의미를 가지나 in welchem Sinn?

 - Gibberelinsynthese 를 Weizen 에서 적용하는게 

7. Shuttle Breeding : 노먼 볼록이 또 개척한 분야. Züchtung ist zeitlich beschränkt, wegen der möglichen Generatino pro Jarh anbauen zu können, 

 - 두 군데에 진행 (다른 기후), Zeitfaktor verbessern

8. Speed breeding : 22시간 이렇게 일조하면 Weizen 2배가 된다는데?

9. Keimzell 각자 nebeneinander existiert Tiere, 식물은 2단계로 나뉜다. getrennt

 - sporo/gemetophytisch

 - 식물의 이 방식 장단점 : lebenlang Mutantrisiko ausgesetzt, 

10. Blüten 의 의미 : ein Erntorgane, 그리고 pünktliche Blütung 은 Planmäßig 하는게 좋음 (자연에선 ganz Gengenteil, sehr nachteilhaft 만약 그 시점에 Trockenheit 라도 되면 재앙

 - 빠른 Blütung 이 문제되는 경우 : Obst 당도 문제, Acker 의 경우 (

 11. Blützeitpunk : Umwelteinflüsse

12. floral integrator genes : 위의 여러 umweltfaktor의 영향을 interieren 하는 유전자. 정보를 받아서 Floral transition 할지말지 이 녀석이 결정. 

 -relativ gut konservativ überspezisch

13. Vernalization

 - FLC : Transcriptionsfaktor 일단 결정하는 역할. 왕보스. 끝이 직선으로 된 건 negativ regulator 의미.

 - FD, FT, SOC1 전부 verhindern. 추위가 길어질 수록 FLC abgebaut werden, 그래서 딱 zeit Blütung

 - Vernalisation ist reversibel : Roggen으로 실험

 - langanhaltene Kälte ist deswegen wichtig! 이 관점에서 기후변화(더운 겨울) 은 큰 문제가 될 수 있다

14. Photoperiode : KurzTagsPflanzen, Tagneutrale Pflanzen, LangTagpflanzen 나눠서 설명

15. LTP 의 경우

16. 무엇이 어떤 현상의 Regulator, Aktivator, Repressor 인가

17. Autonomous pathway : endogen...

18. ABC 모델

- 55번 사진은 Meristemzell 이 어떤 stadium 으로 생성되는지 숫자로 표현해놓은 것이다.

 - MeristemZell 은 크게 4개의 원으로 Bereich 가 differenzion 되며 jeder verschidene Organe aufwachsen (Gene expremiert)

 - 각 구분이 순서대로 A, B, C 유전자에 의해 발동되서 ABC 모델

 - Homöotische Gene : wie Hux Genen, 꽃과 잎은 사실 같은것에서 분화만 다르게 되는거다

19. Befruchtung beteiligt sich mit Blütung

 - SI : gametophytisch - Zerstörung der Pollen RNA, programmierte Zelltod, sporophytisch - 

20. Letze Phase von Wachstum : Seneszenz

 - langsamer Närhstoffremobilisierung (nicht einfach Nekrose)

 - durch Nährstoffmangel und Beschatttung auch ausgelöst werden

- Sukkulenz

- r Saft : 체액, 수액정도 되는 듯

- Gymnospermen 

- Angiosperm :

- Tracheiden

- Tracheen als funktionelle Kadaver 

- bis zur Luft gibt den Ausschlag

- radidal

VL.6 Wasser?

6. 대부분의 Nutzpflanzen은 Homoiophydrie 인듯

7. 예시 > 

 - Würstenpf : sehr tiefe Wurzel, C4, 

 - 대부분의 유용작물에겐 Trocknenheit - lethal

11. 물 순환에 대한 옛날 실험 von Hales

12. Driving force for hydraulic lift

16. porous vessel : high surface 

17. 아주 단순화한 결과

 - Druck 이 주어지는 방향에서 그대로 움직이면 positiv 

19. psi : 프씨~

20. Turgordruck 이미지 설명 > \

 - 투어고 두룩이 뭔가 당퀘

21. 식물의 negativ Druck은 청소기의 음압에 비할정도!

22. 그다음은 Osmotischer Potential

- 심플하게 얼마나 Salz verlöst..

 - 설명 : Wasser folgt Salz

- negativ일 수록 말하자면 sorgt 위로 땡겨진다 이말이야

24. Diffusion 의 정의는? 독어로 씨부리

- wichtig für Wasser Transport

- selektives Membran, 

28. 여기서 괄호된 곳이 시험 단골 출제 in Klausur wichtig

29. 여기도 마찬가지, in Klausur wichtig

30. erschlaffte Zelle 는 여기 나온 수크로제 보다 음압이 높다

 - 물에다가 넣으면 세포가 음압이 더 높은 관계로 물을 aufgenommen

32. 만약 물의 설탕 농도 확 높이면? 그럼 물 쪽 빨린다

34. 즉, Waserversorgung : komplett Energielose REaktion!!!

36. Wasserfluss : 3가지 유형  in Klausur wichtig

- 상대적으로 느리고, 많고, 뭐 그런

37. 이 반응은 너무 느려, 그럼?

39. Aquaporin 이 답이다

40. 실험해보니까 아쿠아포린 오픈하면 확실히(단백질 발현시키면) 물 흡수 늘어서 볼륨이 보옹

42. 아쿠아포린은 여러 겐에 kodiert 뭐시 많이 발현시킨다

46. 아쿠아포린을 통해 물 만 이동시키는 건 아주 중요하다

 - 빠른 이동이기때문에 만약 Toxin 이 같이 들어오면 순식간에 퍼진다

47.  in Klausur wichtig

48. Hydrotropismus

 - lediglich im mm-Bereich

 - 그 말인 즉슨, 궁극적으로 뿌리는 물이 많은 곳을 향에 곧게 뻗는다 이말이야

49. 오른쪽 그래프, 콩에다가 하나는 물주고 하나는 아주 안줘버리고

 - 깊게 들어갈 수록 이 둘의 뿌리 밀도 차이가 커진다

 - 즉 식물은 기본적으로 물을 아주 깊은 곳에서 찾는다 이말이야

50. Oberfläsche Erhöhung

52. 물은 어디로 숑숑 흐르나여

- apo : ganz effectiv und schnell... 근데 casparian. 땜에 어찌됏건 symplastic 해야함

53. Embolism  : nicht mehr zusammenschließen, unter Trocknenheit besonders schwerer

62. Embolie  in Klausur wichtig

67. 식물마다 Leitfähigkeit는 매우 다르다

75. 큰 스케일에서 본 Schliesszellen 의 역할과 메커니즘

79. 왕정리

[Übung]

- exprimental design und statistics can help to decipher that

- Messwerte

- Standard Fehler : 

내가 여기서 알아야할 것은, bar / box Plot 의 component 가 각각 무엇을 의미하는지, ANOVA를 통해 얻고자 하는 목표가 무엇인지, 이런 데이터 분석을 진행하기 위해 알고 있어야 하는 것이 무엇인지.

[Statistical Analzses]

1.  우리 뇌는 현상을 패턴으로 인식하는데 익숙하다. 이는 중요한 현상을 빨리 인식하는데 유리하지만 랜덤한 현상에는 약점으로 작용. 그렇기에 통계가?

2. Cognitive bias : 

- confirmation bias, 

- 이걸 극복하는데 Null Hyphothse 를 기각하는 설계가 도움이된다고

- errors in experimental design 은 그럼에도 통계적 분석으로 compensate 될 수 없다

- 통계는 자료를 objectiv 하게 볼 수 있도록 도와준다!

3. 용어 정리 

- Population : all the possible data on a specific group

- Sample, Stichprobe : subset taken randomly from the total population

- Quantile

4. Presentation of summary statistics

5. Standard Abweichung (Standard deviaiton) 은 68프로에 해당됨 사실. 숫자로 정규분포에서 1

- estimates the interval including 68% of the populations data

6. Standard Fehler (- error) : 표준오차, deviation of standard deviation

- estimates the interval of the true mean of the population

- 같은 자료를 같고 다른 Bereich 를 가진 여러 데이터로 가공된다?

7. box plot und bar plot

- mittelwert 에서 그어진 Bereich 가 만약 음수값을 가진다면, 이는 존재할 수 없는 상황. 즉, Population 이 nicht normalverteilt 라는 의미

- 박스 플롯으로 이걸 바와 다르게 볼 수 있는데 만약 Normalverteilung 이면 komplett symmetrisch. Medien = Mittelwert, 

- 

8. Data comparison 으로 얻고자 하는 것 : 2 or more samples are really different? differs from an expected result?

- 실제 atual tests are hypothesis test (H0 vs H, )

46. P Wert : Wahrscheilichkeitswert. are there really differences?

- P values do not give the probability that a null hypothesis is false, they give the probability of obtaining data at least as extreme as

those observed, if the null hypothesis was true

49. t-Test : Student Test. 

- 육종학자라면 one tailed 가 충분할 것이다. 더 많으면 되니까

- 생물에서는 기본적으로는 two-tailed 를 stick to 해야한단다. outcome 이 어떨지 알 수 없으니 open

http://theyearlyprophet.com/t-test.html

57. to make sound estimates from samples the variation should originate from biological replicates not technical reps (+ never mix the two!!!)

- 아주 중요한 폴리. 다시 질문할 필요가 있음

- 회사에서 Messmachine 로 이를 진행했을 때의 예시를 들었음. 

58. variables und factors

- je mehr constantt variables, desto besser und sicher wird Ergebnis

60. ANOVA 1 way, 1-factorial 은 기본적으로 T-Test

- ideally n>10

- ANOVA 1 way 1 factorial 은 단지 differences 가 있는지만 보여주기에 post hoc test 가 which differ 를 알기 위해 후속진행되어야 된다우. Tukey-HSD test 같은거. 

62. ANOVA 2-Way / 2-factorial

- comparison of 2 groups regarding two factors 

- two genotypes with treated vs. untreated data

- ideally n>10 - 어떻게 이걸 알지?

64. 테스트 전에 네 Data 형태가 어떤지 뭐 그런걸 좀 알아야 한다.

- non-normal distributed data can be transformed to normally distributed

- 이건 Log transformation, exponential transformation 등을 통해 가능하고 했으면 Method, decription에 언급해주야한다.

72. 예시

- if n = min. 6 use boxplots as they are more informative than barplots → distribution (normal or skewed), outliers, etc...

- 여기서 R 등의 온라인 통계 프로그램으로 실습할 수 있는 메뉴얼이 있음요

87. 오른쪽 표에서 서로 다른 Probe 라도 통계적으로 동일한 Probe 는 같은 소문자 (a) 로 genannnt, 다른 녀석들은 각각 다른 소문자 할당

- signifikante Unterschiede

93. 우리가 할 실험 분석

96. 

너무 많은 빛이 주어져서 빛스트레스가 바생하면 ROS 같은게 생각한다. Elektron-ableitung 이 필요하다 이런경우엔. 그렇다면, 어케하나요? 

또한 만약에 광합성이 힘든 상황에서는 식물이 züchterlisch 뭔가 해야한다, Rubisco 가 여기서 한 역할하는데 Photorespiration 을 억제? 하거나 um 어쩌고 한 경우 Tabak 의 Biomasse 40% 증가했다는 쩌는 연구가 10개정도 veröffentlicht. Photorespiration 은 die mengeEnergie 필요하다 그래서 züchterlischer Sicht minimiert werden 되어야함. Photosynthese 는 아마 Ertrag (Biomasse) 를 늘리기 위한 die wichtigste zukünftige Sache

- Stress bewältigen

- xantophyl, Carotinoid

[Photosynthese]

1. 5종류 식물로 연구함. 

- 3가지 환경 : normal Behandlung, Lichtstress, Dunkel

2. Methode

- 잎이 너무 작아서 LI COR LI 6400 은 무리고 

- 각자 1 Art 씩 맡아서 프로토콜에는 5종 데이터를 다 모을 것.

3. 실험 목적

- Einfluss von Lichtbehandlung

- wie hängt Lichtstress, Dunkelheit

- Verdunstung der Wasser 

- so kann ich ausrechnen

[Transpiration]

1. 3 Arten : auf Cuticula (passiv, abhängig von der Dicke der Cuticulum) , Stomata (aktiv), Guttation (passiv, hoher Wurzeldruck)

2. Stichwörter : Wasserpotential, Osmosis, 

- 4가지 Potential : Osmotisch-, Gravitation-, Druck-, Matrix/Kapillapotential

3. Waaserdampfkonzentration und Temperatur

4. Stomataschließung : ABA, 

- 닫으려면 Schließzelle의 Osmotischer Druck 을 늘려서 물을 흡수시켜 닫게만든다

5. Reaktion auf Trockenstress : ABA 를 통해 반응하며 요지는 삼투압을 높이는 것

6. CAM Pflanzen : 과육식물 Wüstepflanzen, 

- 낮에는 Stomata 닫고 밤에 열고. 

- CAM 식물은 Wassernutzung 이 effizient!

- Ertrag 관점에서 보자면, Resistenz & Toleranz 와 Wachstum (Ertrag) 사이의 밸런스를 맞추는 것이 핵심. 마냥 왕 레지스텐쯔 식물 만드는건 사실 가능하단다

- morphologische Anpassung : Cuticulum mit Wachsen (Transpiration minimieren),