Kurse der Abteilung Pflanzenzüchtung
Wir lehren an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn in den Studiengängen Agrarwissenschaften, Nutzpflanzenwissenschaften und Agricultural Sciences and Resource Management in the Tropics and Subtropics (ARTS).
B.Sc. Agrarwissenschaften
Die Agrarwissenschaften beschäftigen sich mit allen Fragen rund um die Primärproduktion menschlicher und tierischer Nahrung sowie nachwachsender Rohstoffe. Teilgebiete sind die Pflanzenwissenschaften, Tierwissenschaften und die Agrarökonomie.
Bedingt durch eine breite Ausrichtung ist der Fachbereich Agrarwissenschaften wissenschaftlich äußerst vielschichtig. Im Zentrum steht die Herausforderung, eine bedarfsdeckende Ernährung für eine wachsende Weltbevölkerung sicherzustellen. Ziel ist die optimale Produktion sicherer und qualitativ hochwertiger Lebensmittel sowie nachwachsender Rohstoffe - bei maximal möglicher Schonung von Umwelt und Natur. Dafür werden naturwissenschaftliche, technische, ökonomische, ökologische und soziale Probleme rund um das Agrarprodukt und den ländlichen Raum (regional und weltweit) aufgegriffen.
Module
Im Abschnitt „Versuchskonzeption – Von der Fragestellung zum Experiment“ werden die Grundzüge des pflanzlichen Versuchswesens, die Arten der Experimente und die Methoden ihres Designs allgemein und beispielhaft aus den Disziplinen des INRES vorgestellt. Im Abschnitt „Versuchsdurchführung und -auswertung mit Methode – Von den Rohdaten zur Versuchsaussage“ werden beispielhaft aus den Forschungsbereichen des Institutes spezielle Untersuchungsmethoden vorgestellt und die Charakteristiken ihrer Outputdaten erläutert. Die Behandlung der aus den Experimenten gewonnenen Rohdaten, ihre Weiterverarbeitung in Tabellenkalkulationsprogrammen und Statistikprogrammpaketen, sowie das Darstellen der Versuchsdaten mündet in die Formulierung der Versuchsaussage.
Parallel stattfindende Übungen auf den Versuchsstationen der Fakultät veranschaulichen pflanzen-wissenschaftliche Methodik vor Ort, Übungsstunden im Hörsaal lassen die Studierenden das Gehörte direkt praktisch anwenden und trainieren. In der „Experiment“- Übung entwerfen die Studierenden anhand selbst ausgewählter Fragestellungen aus dem Forschungsbereich des INRES eigene Experimente (Versuchsbeschreibung und Versuchsplan) und formulieren anhand virtueller Daten erste Versuchsaussagen (Hausarbeit und Präsentation am Semesterende).
Für die Kulturarten Weizen, Gerste, Hafer, Roggen, Triticale, Mais, Raps, Sonnenblumen, Zuckerrüben und Kartoffeln werden die Abstammung, Cytologie, Marker- bzw. Sequenzinformation, genetische Ressourcen, Befruchtungsbiologie, Sortenstruktur, Selektionsmethodik und Zuchtziele vorgestellt. In parallel stattfindenden Übungen wird pflanzenzüchterische Methodik an den Kulturpflanzen praktisch geübt, in Exkursionen zu Forschungseinrichtungen und gewerblichen Pflanzenzuchtunternehmen vor Ort demonstriert und diskutiert.
M.Sc. Nutzpflanzen-wissenschaften
Im Master of Science Nutzpflanzenwissenschaften geht es um die Grundlagen und Zusammenhänge der Produktion qualitativ wertvoller pflanzlicher Futter- und Lebensmittel und nachwachsender Rohstoffe mit Blick auf die nationale sowie die internationale Ebene.
Bei dem Studiengang handelt es sich um ein forschungsorientiertes Studium mit dem Ziel, vertiefte Kenntnisse, Theorie- und Methodenkompetenz sowie Verfahren zur Durchführung von eigenständiger und innovativer Forschungsarbeit im Bereich Nutzpflanzenwissenschaften zu vermitteln (Food, Feed and Resources). Im Vordergrund stehen dabei die Befähigung zur kritischen Einordnung der wissenschaftlichen Erkenntnisse einerseits und zu verantwortlichem Handeln in landwirtschaftlichen Berufen andererseits.
Module
The aim of crop breeding is changing the traits of plants to produce desired characteristics. It makes use of a wide variety of methods, many based on knowledge from genetics and genomics. This lecture presents highlights from classical research and current topics and approaches. Topics include domestication, genetic variation, crop evolution, quantitative traits, phenotyping, molecular breeding tools, population genetics, genetic resources and the concept of germplasm, information management, mapping, QTL analysis, marker assisted selection, introgression, genotype-by-environment interactions, gene transfer, breeding informatics.
Ausgewählte Phänotypisierungsmethoden werden vorgestellt und hinsichtlich deren Relevanz und
Einsatzmöglichkeiten bewertet. Anschließend wird der Einsatz dieser Methoden vom Studierenden selbständig geplant und an Beispielspopulationen angewendet, protokolliert, die Daten erhoben, ausgewertet und die Ergebnisse formuliert. Dies wird in der Hausarbeit zusammenfassend dargestellt und in der Präsentation mündlich vorgestellt.
The students will learn to construct a plant breeding program by regarding several scenarios. The goal is to maximize the selection response of different populations when different restrictions are met. New analytical and molecular methods will be taught in this module to establish experties in the area of plant breeding.
The students will be introduced to the theoretical and practical aspects of plant genomes analysis techniques which are relevant to plant breeding. The primary learning aim is focused on the molecular analysis of inheritable traits in crops and transfer of improved traits for establishing new crop varieties. This area is located at the junction of classical plant breeding and the relatively recent field of molecular genetics and biology. Therefore, the students have the opportunity to learn a broad range of methods for genome analysis using DNA marker techniques and recent state-of-the art whole genome DNA sequencing. In addition, this module offers in depth learning of marker by trait association, gene isolation and functional analyses of genes as well as the concept of molecular breeding for the establishment of new varieties.
The students will learn the fundamentals of quantitative genetics and population genetics. They will also learn how to estimate kinship information based on marker and pedigree information. Theory behind quantitative trait loci mapping, genomic selection, epistasis, genotype-by-environment interactions, linkage disequilibrium, and different type of breeding populations.
M.Sc. ARTS
Der Masterstudiengang Agricultural Sciences and Resource Management in the Tropics and Subtropics beruht auf einem multidisziplinären Ansatz, der neben landwirtschaftlich-ökologischen Themen auch soziale, wirtschaftliche und politische Kontexte berührt. Schwerpunkt des Studiums ist das grundlegende und das angewandte Management natürlicher Ressourcen für die landwirtschaftliche Forschung und Entwicklung in tropischen wie subtropischen Umgebungen.
Die Studierenden entwickeln im Laufe des Studiums ein ganzheitliches, interdisziplinäres Verständnis von Struktur, Nutzung, Interaktionen und Management natürlicher Ressourcen und andererseits lernen sie eine systematische Sichtweise des Ressourcenmanagements kennen. Das Studienprogramm umfasst neben Vorlesungen und interaktiven Seminaren zu aktuellen Fragen des Ressourcenmanagements auch eine praktische Ausbildung in Methoden und Forschungstechnologien sowie praktischer Felderfahrung in den (Sub-)Tropen.
Module
Genetic resources form an important basis of crop and livestock production. In this module, students are familiarized with the importance of genetic resources for agriculture, and with methods and approaches to conserve and utilize them. This includes insights into seed sciences, gene bank management, molecular genetics in plants and animals, and modern biotechnological approaches to characterize, utilize and maniputate genes and genomes. The module includes a seminar, in which students present non-graded talks related to the course topic. Participation in the seminar is a prerequisite for participation in the exam.
The aim of crop breeding is changing the traits of plants to produce desired characteristics. It makes use of a wide variety of methods, many based on knowledge from genetics and genomics. This lecture presents highlights from classical research and current topics and approaches. Topics include domestication, genetic variation, crop evolution, quantitative traits, phenotyping, molecular breeding tools, population genetics, genetic resources and the concept of germplasm, information management, mapping, QTL analysis, marker assisted selection, introgression, genotype-by-environment interactions, gene transfer, breeding informatics.
The students will be introduced to the theoretical and practical aspects of plant genomes analysis techniques which are relevant to plant breeding. The primary learning aim is focused on the molecular analysis of inheritable traits in crops and transfer of improved traits for establishing new crop varieties. This area is located at the junction of classical plant breeding and the relatively recent field of molecular genetics and biology. Therefore, the students have the opportunity to learn a broad range of methods for genome analysis using DNA marker techniques and recent state-of-the art whole genome DNA sequencing. In addition, this module offers in depth learning of marker by trait association, gene isolation and functional analyses of genes as well as the concept of molecular breeding for the establishment of new varieties.
The students will learn to construct a plant breeding program by regarding several scenarios. The goal is to maximize the selection response of different populations when different restrictions are met. New analytical and molecular methods will be taught in this module to establish experties in the area of plant breeding.