Summary
The historical development of cytogenetic research in cereals performed at the Plant Breeding Institute of the Martin-Luther-University Halle-Wittenberg from its beginning in 1935 until 1992 is reviewed with special reference to polyploidy, alien introgression and aneuploidy.
Th. Roemer founded 1935 in the framework of his Institute a Department of Mutation Research which, in 1937, was extended to a Department of Cytogenetics with R. Freisleben as the first head. Research highlights of this period were the introduction of mutation breeding, the development of autotetraploids in barley and linseed, the discovery of the crossability genes in wheat and the performance of wheat-rye crosses.
The main objective in the period between 1950–1960 was the analysis of the relationships between chromosome behaviour and seed set in tetraploid rye and octoploid triticale.
Since 1961 the Cytogenetics Research Group was headed by D. Mettin; he was followed by W.D. Blüthner in 1983. The research activities in this period concerning aneuploidy in rye and wheat and alien introgression are being reviewed under the following headings: Cytogenetics of rye; work with wheat aneuploids; contributions to the IR introgression into wheat; alien introgressions into wheat to improve disease resistance and grain quality; the exploitation of molecular markers.
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References
Anonymus, 1938. Die landwirtschaftlichen Institute und ihre Lehr- und Forschungseinrichtungen. Festschrift zum 75-jährigen Bestehen der Landwirtschaftlichen Institute der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Kühn-Archiv. 50: 1–46.
Anonymus, 1957. Institut für Pflanzenzüchtung. In: Bericht der Landwirtschaftlichen Fakultät. Wiss. Z. Univ. Halle, Math.-Nat. Reihe 6: 493–496.
Baldauf, F., V. Schubert & M. Metzlaff, 1992. Repeated DNA sequences of Aegilops markgrafii (Greuter) Hammer var. Markgrafii: Cloning, sequencing and analysis of distribution in Poaceae species. Hereditas 116: 71–78.
Balkandschiewa, J., 1972. Morphologische und cytologische Untersuchungen an triploidem Roggen und seinen Nachkommen zum Aufbau einer Trisomenserie. MLU Halle-Wittenberg, Diss. A: 1–147.
Balkandschiewa, J. & D. Mettin, 1974. Morphologie und Zytologie der primären Trisome der Winterroggensorte ‘Danae’. Arch. Züchtungsforsch., Berlin 4: 19–28.
Bang, R., 1990. Verminderte Anfälligkeit gegenüber Pseudocercosporella herpotrichoides — Aussichten für eine dauerhafte Krankheitsresistenz auf neuer genetischer Basis. Arbeitstag. Österreich. Pflanzenzüchter, Gumpenstein: 239–243.
Blohm, G., 1943. Professor Roemer. 60 Jahre Forscher und Lehrer im Dienste der Landwirtschaft. Forschungsdienst 16: 209–210.
Blüthner, W.D., 1972. Experimentelle Untersuchungen über die Einlagerung genotypischer Variabilität aus den Gattungen Aegilops und Secale in Triticum aestivum. MLU Halle-Wittenberg, Diss. A: 1–179.
Blüthner, W.D. (Leiter eines Autorenkollektivs), 1984. Die Entwicklung der zytogenetischen Forschung und die Nutzung artfremder genetischer Ressourcen für die Pflanzenzüchtung. Jugendobjekt der FDJ Progressive Traditionen der Land-wirtschaftswissenschaften in Halle. Das Wirken verdienter Agrar-wissenschaftler. Herausg. H.-J. Liste, Direktor d. Sekt. Pflanzenprod. d. MLU Halle-Wittenberg, Eigenverlag: 114–126.
Blüthner, W.D., 1984. Genetische Untersuchungen und chromosomale Manipulationen von Reserveproteinmerkmalen des Saatweizens (Triticum aestivum L.). MLU Halle-Wittenberg, Diss. B: 1–165.
Blüthner, W.D., 1994. Transfer of powdery mildew resistance from diploid wheat to hexaploid wheat. EWAC Newsletter 1994. Proceed. 9th EWAC Meeting Gatersleben-Wernigerode 1994: In press.
Blüthner, W.D. & D. Mettin, 1973. Über weitere Fälle von spontaner Substitution des Weizenchromosoms 1B durch das Roggenchromosom 1R (V). Arch. Züchtungsforsch., Berlin 3: 113–119.
Blüthner, W.D. & D. Mettin, 1977. Experimentelle Untersuchungen an Chromosomen-Substitutionen und-Translokationen zwischen Weizen und Roggen und deren Bedeutung für die Züchtung. Utschenye sapisli, Ser. biol. nauk, Bashkirsky Gosudarstwen. Univ. Ufa, Bull. No. 18: 2–30 (russ.).
Blüthner, W.D. & E. Schumann, 1988. Use of Aegilops and tetraploid wheat for wheat protein improvement. Proceed. XI. Int. Congr. EUCARPIA Warcaw 1986. Hodowla Roslin Aklimat. i Nasiennistwo 32: 203–206.
Blüthner, W.D., V. Schubert & D. Mettin, 1988. Instability in amphiploids and backcross derivatives of a Triticum aestivum x Ae. caudata cross. Proceed. 7th Int. Wheat Gen. Symp., Cambridge: 209–213.
Dörter, K., G. Schilling, H. Schmalz & H. Scholz, 1987. Die Entwicklung der Landwirtschaftswissenschaften an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, MLU Halle-Wittenberg, Eigenverlag, Halle: 1–51.
Freisleben, R., 1938. Cytogenetik und Pflanzenzüchtung. In: Festschrift zum 75-jährigen Bestehen der Landwirtschaftlichen Institute der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Kühn-Archiv. 50: 315–338.
Freisleben, R., 1940. Die Anwendung der Mutationsauslösung, der Chromosomenverdopplung und der Artkreuzungen in der Pflanzenzüchtung. Schulungsbriefe d. Reichsverb. Pflanzenzüchter 31: 14–20.
Freisleben, R., 1942. Untersuchungen an tetraploiden Gersten. Forschungsdienst, Sonderheft 16: 361–364.
Freisleben, R. & A. Lein, 1942. Über die Auffindung einer mehltauresistenten Mutante nach Röntgenbestrahlung einer anfälligen reinen Linie von Sommergerste. Naturwissensch. 30: 608.
Freisleben, R. & A. Lein, 1943a. Vorarbeiten zur züchterischen Auswertung röntgeninduzierter Mutationen. 1. Die in der Bestrahlungsgeneration (x1) sichtbare Wirkung der Bestrahlung ruhender Gerstenkörner. Z. Pflanzenzücht. 25: 235–254.
Freisleben, R. & A. Lein, 1943b. Vorarbeiten zur züchterischen Auswertung röntgeninduzierter Mutationen. 2. Mutationen des Chlorophyllapparates als Testmutationen für die mutationsauslösende Wirkung der Bestrahlung bei Gerste. Z. Pflanzenzücht. 25: 255–283.
Freisleben, R. & A. Lein, 1944a. Möglichkeiten und praktische Durchführung der Mutationszüchtung. Kühn-Archiv. 60: 211–225.
Freisleben, R. & A. Lein, 1944b. Röntgeninduzierte Mutationen bei Gerste. Züchter 16: 49–64.
Friebe, B., V. Schubert, W.D. Blüthner & K. Hammer, 1992. C-banding pattern and polymorphism of Aegilops caudata and chromosomal constitutions of the amphiploid T. aestivum-Ae. caudata and six derived chromosome addition lines. Theor. Appl. Genet. 83: 589–596.
Junghanns, W., 1994. Monosomenanalytische Untersuchungen an mehltauresistenten T. aestivum-Ae. margrafii-Introgressionslinien. MLU Halle-Wittenberg, Diss. Landw. Fakultät, in prep.
Klein, U., 1973. Cytologische und genetische Untersuchungen an frühen Generationen von Substitutionslinien beim Saatweizen. MLU Halle-Wittenberg, Dipl.-Arbeit: 1–61.
Liebelt, H., 1975. Untersuchungen zur morphologischen und cytologischen Charakterisierung ausgewählter aneuploider Linien der Winterweizensorte ‘Poros’. MLU Halle-Wittenberg, Dipl.-Arbeit: 1–77.
Law, C.N., 1966. The location of genetic factors affecting a quantitative character in wheat. Genetics 53: 487–498.
Lein, A., 1943a. Die genetische Grundlage der Kreuzbarkeit zwischen Weizen und Roggen. Z. ind. Abst. u. Vererb.-Lehre 81: 28–61.
Lein, A., 1943b. Die Wirksamkeit von Kreuzbarkeitsgenen des Weizens in Kreuzungen von Roggen ♀ mit Weizen ♂. Züchter 15: 1–3.
Lein, A., 1944. Über Rückkreuzungsversuche eines amphidiploiden Weizen-Roggen-Bastards mit Roggen. Kühn-Archiv. 60: 226–237.
Lein, A., 1973. Introgression of a rye chromosome to wheat strains by Georg Riebesel-Salzmünde after 1926. Proceed. Triticale Meeting EUCARPIA, Leningrad: 158–167.
McEwan, J.M. & P.J. Kaltsikes, 1970. Early generation testing as a means of predicting the value of specific chromosome substitutions into common wheat. Can. J. Genet. Cytol. 12: 711–723.
Meinel, A. & Chr. Jakuszeit, 1990. Ergebnisse und Erfahrungen bei der Nutzung intraspezifischer Chromosomensubstitutionen in der Weizenzüchtung. Arch. Züchtungsforsch., Berlin 20: 319–328.
Meinel, A., A. Holldorf & Chr. Jakuszeit, 1991. Utilization of intervarietal chromosome substitutions in breeding winter wheat. Plant Breed. 106: 33–38.
Melz, G., R. Schlegel & V. Thiele, 1992. Genetic linkage map of rye (Secale cereale L.). Theoret. Appl. Gen. 85: 33–45.
Melz, G., 1994. Personal communication.
Mettin, D., 1971a. The behaviour of telocentric aberrations in the variety Poros. EWAC Newsletter, Cambridge 3: 8–13.
Mettin, D., 1971b. Die Bedeutung einiger cytogenetischer Arbeitsmethoden und Ergebnisse für die Weizenzüchtung. Tag.-Ber.5. Weltgetreide-u. Brotkongreß, Dresden 1971, Bd. 1: 147–157.
Mettin, D., 1972. Untersuchungen über Häufigkeit und Verhalten telocentrischer Aberrationen bei der Winterweizensorte ‘Poros’. Biol. Zbl. 91: 193–208.
Mettin, D., 1975. Zur Prüfung des genetischen Effekts von Donor-Chromosomen bei intraspezifischen Substitutionen des Saatweizens. Arch. Züchtungsforsch., Berlin 5: 99–108.
Mettin, D., 1976a. Untersuchungen zur Selektion, Identifizierung und genetisch-züchterischen Verwendung von Aneuploiden der Winterweizensorte ‘Poros’. MLU Halle-Wittenberg, Diss. B: 1–181.
Mettin, D., 1976b. Weitere Untersuchungen an frühen Generationsstufen von intraspezifischen Chromosomen-Substitutionen beim Saatweizen. Tag. Ber. AdL der DDR, Berlin 143: 9–19.
Mettin, D., 1992. 1939–1989, 50 Jahre Aneuploidieforschung beim Saatweizen. Wiss. Ztsch. Univ. Halle, Math.-Nat., Reihe 41: 13–24.
Mettin, D. & F. Müller, 1970. Untersuchungen an Valenzkreuzungen beim Roggen (S. cereale L.). 1. Mitt. Ein einfaches Bastardierungsverfahren sowie einige Bemerkungen über das Verhalten der Triploiden. Tag. Ber. DAL Berlin 101: 205–216.
Mettin, D., F. Müller & R. Schlegel, 1972a. Untersuchungen an Valenzkreuzungen beim Roggen (S. cereale L.). 3. Mitt. Über die Häufigkeit von 3x-und 4x-Bastarden unter verschiedenen Bestäubungsbedingungen. Tag. Ber. AdL der DDR, Berlin 119: 145–152.
Mettin, D., J. Balkandschiewa & F. Müller, 1972b. Untersuchungen an trisomen Formen des Roggens (Secale cereale L.). Tag. Ber. AdL der DDR, Berlin 119: 153–161.
Mettin, D. & G. Tschawdaroff, 1966. Untersuchungen über die Häufigkeit und Weitergabe aneuploider Typen bei autotetraploider Gerste. Züchter 36: 98–103.
Mettin, D., W.D. Blüthner & G. Schlegel, 1973. Additional evidence on spontaneous 1B/1R wheat-rye substitutions and translocations. Proceed. 4th. Int. Wheat Gen. Symp., Columbia, MO: 179–184.
Mettin, D. & U. Klein, 1974. Meiotic pairing behaviour and interchanges in inter-varietal hybrids of common wheat. EWAC Newsletter, Cambridge 4: 30–34.
Mettin, D., R. Schlegel, W.D. Blüthner & M. Weinrich, 1975. Giemsa-banding von MI-Chromosomen bei Weizen-Roggen-Bastarden. Biol. Zbl. 95: 35–41.
Mettin, D., W.D. Blüthner & M. Weinrich, 1978. Studies on the nature and the possible origin of the spontaneously translocated 1B-1R chromosome in wheat. Wheat Inf. Sevice, Kyoto 47/48: 12–16.
Müller, F., 1969. Ergebnisse bei der Züchtung von kurzstrohigem Roggen. Ber. f. Pflanzenzücht., VVB Saat-u. Pflanzgut Quedlinburg I: 14–18.
Müller, F. & D. Mettin, 1970. Untersuchungen an Valenzkreuzungen beim Roggen (S. cereale L.). 2. Mitt. Einige praktische und theoretische Aspekte zur Nutzung der Kreuzungsprodukte. Ber. f. Pflanzenz., VVB Saat- u. Pflanzgut Quedlinburg III: 97–101.
Müller, H.H. & V. Klemm, 1988. Im Dienste der Ceres. Streiflichter zu Leben und Werk bedeutender deutscher Landwirte und Wissenschaftler. Urania-Verlag, Leipzig, Jena, Berlin.
Nicolaisen, W. & K. Isenbeck, 1933. Probleme, Methoden und Ergebnisse der Pflanzenzuchtstation der Universität Halle. Kühn-Archiv. 38: 306–377.
Plarre, W., 1954. Vergleichende Untersuchungen an diploidem und tetraploidem Roggen (Secale cereale L.) unter besonderer Berücksichtigung von Inzuchterscheinungen und Fertilitätsstörungen. Z. Pflanzenzücht. 33: 303–353.
Potz, H., V. Schubert, A. Houben, I. Schubert & W.E. Weber, 1994. Entwicklung molekularer Marker für die Braunrostresistenz durch Erstellung von chromosomenspezifischen DNA-Banken bei Aegilops margrafii. 2. GPZ-Tagung, Quedlinburg, Vortr. Pflanzenzüchtg. 28: 86–88.
Riebesel, G., 1937. Vegetative Vermehrung von Getreidebastarden. Züchter 9: 24.
Riley, R. & G. Kimber, 1961. Aneuploids and the cytogenetic structure of wheat varietal populations. Heredity 19: 275–290.
Riley, R., G. Kimber & C.N. Law, 1962. Cytogenetics. In: Ann. Rep. Plant Breed. Institute Cambridge 1960/61: 74–77.
Riley, R., 1964. Personal communication.
Röbbelen, G., 1968. Desynapsis als Fehlerquelle bei der Aufstellung von Monosomen-Sortimenten des Weizens. Z. Pflanzenzücht. 60: 1–18.
Roemer, Th., 1925. Das Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Universität Halle/Saale, 1914–1925. Kühn-Archiv. 9: 1–12.
Roemer, Th., 1944. Professor Dr. Rudolf Freisleben †. Z. Pflanzenzücht. 26: 163–164.
Roemer, Th., 1949. Gegenwartsprobleme der Getreidezüchtung. Z. Pflanzenzücht. 28: 44–62.
Rosendahl, G., 1944. Cytologische Untersuchungen an tetraploiden Gersten. Kühn-Archiv. 60: 238–252.
Schlegel, R., 1976. Die Beziehungen zwischen Meioseverhalten und Fertilität beim autotetraploiden Roggen (Secale cereale L.). Tag. Ber. AdL der DDR, Berlin 143: 31–37.
Sehlegel, R., 1982. First evidence for rye-wheat additions. Biol. Zbl. 101: 641–646.
Schlegel, R. & D. Mettin, 1975a. Untersuchungen zur intra- und interindividuellen Variabilität der Chromosomenpaarung bei di- und tetraploidem Roggen. I. Intraindividuelle Variabilität. Biol. Zbl. 94: 539–555.
Sehlegel, R. & D. Mettin, 1975b. Untersuchungen zur intra- und interindividuellen Variabilität der Chromosomenpaarung bei di- und tetraploidem Roggen. II. Interindividuelle Variabilität. Biol. Zbl. 94: 703–715.
Schlegel, R. & D. Mettin, 1975c. Untersuchungen an Valenzkreuzungen beim Roggen (Secale cereale L.). IV. Mitt. Über die Beziehungen zwischen Meioseverhalten und Fertilität bei halbmeiotisch entstandenen tetraploiden Bastarden. Biol. Zbl. 94: 295–315.
Schlegel, R. & E. Weryszko, 1979. Intergeneric chromosome pairing in different wheat-rye hybrids revealed by the Giemsa-banding technique and some implications on karyotype evolution in the genus Secale. Biol. Zbl. 98: 399–407.
Schlegel, R. & D. Mettin, 1982. The present status of chromosome recognition and gene localisation in rye, S. cereale L. Tag. Ber. AdL der DDR, Berlin 198: 131–152.
Schlegel, R. & W. Sturm, 1982. Das meiotische Paarungsverhalten der primären Trisome des Roggens (Secale cereale L.). Tag. Ber. AdL der DDR, Berlin 198: 225–247.
Schlegel, R., R. Kynast & J.C. Schmidt, 1986. Alien chromosome transfer from wheat into rye. In: W. Horn, C.J. Jensen, W. Odenbach & O. Schieder (Eds) Proceed. EUCARPIA meeting ‘Genetic manipulation in plant breeding. De Gruyter, Berlin and New York, pp. 129–136.
Schlegel, R., G. Melz & D. Mettin, 1986. Rye cytology, cytogenetics and genetics—current status. Theor. Appl. Gen. 72: 721–734.
Schmalz, H., 1962. Einige Schwerpunkte der pflanzenzüchterischen Arbeit in Halle. In: Symposium über die Weiterentwicklung der Roemerschen Gedankengänge, Halle, 1961. Kühn-Archiv. 76: 57–74.
Schmalz, H., 1964. Festvortrag des Dekans der Landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Kühn-Archiv. 78 Sonderheft 1: 21–39.
Schubert, V., W.D. Blüthner, M. Metzlaff, H. Junghans & R. Schlegel, 1990. The presence of four cloned highly repeated DNA sequences from rye in Poaceae species and various chromosomal manipulated wheat lines analysed by squash dot hybridization. Biochem. Physiol. Pflanzen 186: 125–133.
Schubert, V., W.D. Blüthner, M. Metzlaff & H. Junghans, 1991. The presence of two cloned highly repeated DNA sequences from wheat in Poaceae species analysed by squash dot hybridization. Vortr. Pflanzenzüchtg. 20: 133–138.
Schuster, M. & W.D. Blüthner, 1992. Übertragung der Resistenz gegenüber Weizenmehltau Erysiphe graminis DC f.sp. tritici March aus tetraploiden Weizenarten in den Saatweizen. Kühn-Archiv. 86: 51–58.
Schubert, V. & W.D. Blüthner, 1992. Zerlegung des Genoms von Aegilops margrafii mit Hilfe chromosomaler Additionslinien. Kühn-Archiv. 68: 38–46.
Schubert, V., O. Unger, A. Weidner & W.D. Blüthner, 1993. Transfer of leaf rust resistance from Aegilops margrafii to hexaploid wheat. Proceed. ICARDA workshop ‘Biodiversity and wheat improvement’, Aleppo: 147–154.
Schubert, V. & W.D. Blüthner, 1993. Triticum aestivum-Aegilops margrafii—addition lines; production and morphology. Proceed. 8th Int. Wheat Gen. Symp., Beijing: In press.
Schubert, V., W. Junghanns, A. Weidner, C. Oertel & W.D. Blüthner, 1994a. Powdery mildew and leaf rust resistance from Aegilops markgrafii. EWAC Newsletter 1994. Proceed. 9th EWAC Meeting Gatersleben-Wernigerode 1994: In press.
Schubert, V., K. Hammer & F. Baldauf, 1994b. The presence of a repeated DNA sequence from Triticum aestivum in Hordeum species. Proceed 2nd Triticeae Symp., Logan, USA: In press.
Schwarz, P., 1986. Experimentelle Untersuchungen zur Variabilität der Metaphase I-Chromosomenpaarung bei F1-Bastarden zwischen Triticum aestivum L. und Aegilops variabilis Eig. MLU Halle-Wittenberg, Diss. A: 1–102.
Sears, E.R., 1954. The aneuploids of common wheat. Agric. Exp. Stat. Univ. Missouri, Res. Bull. 572: 1–59.
Sears, E.R., 1988. History of the Chinese Spring aneuploids. Proceed. 7th Int. Wheat Gen. Symp., Cambridge 1: 3–6.
Steinbrück, C. (Herausg.), 1906. Bericht über die Feier des 80. Geburtstages von Julius Kühn. Buchdruckerei d. Waisenhauses Halle: 1–113.
Sybenga, J., 1965. The use of chromosomal aberrations in the allopolyploidization of autopolyploids. Proceed. FAO/IAEA Symp. ‘The use of induced mutations in plant breeding’, Rome: 741–768.
Sybenga, J., 1973. Allopolyploidization of autopolyploids. II. Manipulation of the chromosome pairing system. Euphytica 22: 433–444.
Vettel, F.K., 1959. Mutationsversuche an Weizen-Roggenbastarden (Triticale). I. Mutationsauslösung bei Triticale Rimpau. Züchter 29: 293–317.
Vettel, F.K., 1960. Mutationsversuche an Weizen-Roggenbastarden (Triticale). II. Zytologische Untersuchungen und Fertilitätsbestimmungen an Triticale Rimpau und einigen Mutanten. Züchter 30: 181–189.
Walther, F., 1959. Fertilitätsstörungen beim Roggen. Z. Pflanzenzücht. 41: 1–32.
Watkins, R. & W.J. White, 1964. The inheritance of anthocyanins in rye (Secale cereale L.). Can. J. Gen. Cytol. 6: 403–410.
Weber, St., 1977. Über die Anwendung der Monosomenanalyse bei qualitativen und quantitativen Merkmalen des Saatweizens (Triticum aestivum L.). MLU Halle-Wittenberg, Dipl.-Arbeit: 1–44.
Wölbing, L., 1971. Experimentelle Untersuchungen an triploiden Formen des Roggens und ihre Bedeutung für die Roggenzüchtung. MLU Halle-Wittenberg, Dipl.-Arbeit: 1–33.
Wohltmann, F., 1911. Das Landwirtschaftliche Institut zu Halle a.S., seine Entwicklung und Neugestaltung. Kühn-Archiv. 1: 1–59.
Zeller, F.J., 1969. Versuch einer Identifizierung der somatischen Chromosomen des Weihenstephaner Weizenzuchtstammes W 565 anhand seines Karyogramms. Z. Pflanzenzücht. 61: 275–281.
Zeller, F.J., 1973. 1B/1R wheat-rye chromosome substitutions and translocations. Proceed. 4th Int. Wheat Gen. Symp., Columbia MO: 209–222.
Zeller, F.J. & S.L.K. Hsam, 1983. Broadening the genetic variability of cultivated wheat by utilizing rye chromatin. Proceed. 6th Int. Wheat Gen. Symp., Kyoto: 161–174.
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Mettin, D., Blüthner, W.D. The development of cytogenetic research at the Plant Breeding Institute Halle/Hohenthurm with special reference to aneuploidy in cereals. Euphytica 89, 125–141 (1996). https://doi.org/10.1007/BF00015730
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