{"id":474,"date":"2024-12-23T12:14:44","date_gmt":"2024-12-23T11:14:44","guid":{"rendered":"https:\/\/gpw-online.de\/?page_id=474"},"modified":"2025-11-11T11:49:41","modified_gmt":"2025-11-11T10:49:41","slug":"mendel-und-die-erbse","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gpw-online.de\/en\/mendel-und-die-erbse\/","title":{"rendered":"Mendel and the Pea"},"content":{"rendered":"

Mendel und der Beginn der modernen Genetik: Die Erbse als Modellpflanze<\/h2>\n\n\n\n
\"\"
Versuche (…) f\u00fchrten zu dem Resultate,
dass das Genus Pisum
den gestellten Anforderungen hinreichend entspreche.<\/em>
(Gregor Mendel 1865)

(…) some writers have been led to overlook
the wonderfully consistent way
in which Mendel\u2019s results agree with his theory (…)<\/em>
(Raphael Weldon 1902)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Erbse ist ein Selbstbefruchter mit 2n=14 Chromosomen. Obwohl bei den Wildformen als auch bei der Kulturerbse Best\u00e4ubung \u00fcber Insekten m\u00f6glich ist, herrscht bei den im Anbau befindlichen Sorten Kleistogamie vor. Das hei\u00dft, die Selbstbest\u00e4ubung findet in der geschlossenen Bl\u00fcte statt. Mendel entschied sich aufgrund der Kleistogamie f\u00fcr die Erbse als Modellpflanze, da Selbstungen, also Inzucht durch Selbstbest\u00e4ubungen, leicht und sicher vonstattengehen. Die k\u00fcnstliche Befruchtung, bei der er die Knospe zum Entfernen der noch unreifen Staubf\u00e4den mit der Pinzette \u00f6ffnete, um die Narbe sp\u00e4ter mit fremdem Pollen zu best\u00e4uben, beschreibt er zwar als umst\u00e4ndlich aber zumeist gelingend (Mendel 1866). Wenngleich die Erbse seit mehr als 150 Jahren eine Modellpflanze f\u00fcr Genetiker ist, an der Mendel die nach ihm benannten Vererbungsregeln entdeckt und untersucht hat, wurden in der vergangenen Jahren bevorzugt andere Leguminosen untersucht. Ein Grund hierf\u00fcr ist das mit ca. 4,45 Gb ausgesprochen gro\u00dfe Genom der Erbse (Kreplak et al. 2019).<\/p>\n\n\n\n

Mendel untersuchte eine Reihe von Merkmalen, von denen Form und Farbe der Samen die wohl bekanntesten sind (Mendel 1866, Miko 2008). Zun\u00e4chst arbeitete er mit reinerbigen Pflanzen, die er \u00fcber mehrere Generationen geselbstet hatte. Danach kreuzte er Elternlinien mit verschiedenen Eigenschaften untereinander. Obwohl bereits vorher gegenteiliges beobachtet wurde (G\u00e4rtner 1849), ging man weitestgehend davon aus, dass Nachkommen immer einer Mischung aus ihren Eltern entsprechen, was einem intermedi\u00e4ren Erbgang gleichkommt. Die Nachkommen von Elternlinien mit runden und eckigen Samen konnten diese Annahmen aber nicht st\u00fctzen, denn alle waren rund. Der dominante Erbgang war entdeckt. Da alle Nachkommen in der ersten Filialgeneration (F1) gleich aussahen, formulierte Mendel daraus die Uniformit\u00e4tsregel, das 1. Mendelsche Gesetz.<\/p>\n\n\n\n

Als Mendel in einem weiteren Schritt die F1-Pflanzen, die genetisch alle identisch waren, mit sich selbst kreuzte, traten sowohl runde als auch eckige Samen im Verh\u00e4ltnis 3:1 auf. Mendel stellte fest, dass Eigenschaften, die in der F1 nicht mehr auftauchten, weiterhin rezessiv vorhanden waren und an sp\u00e4tere Generationen vererbt werden konnten. Er nutzte dabei die Denomination AA<\/em> f\u00fcr den Elter mit runden Samen und aa<\/em> f\u00fcr den Elter mit eckigen Samen. In der F1 kamen nur Aa<\/em> Genotypen mit runden Samen vor, da \u201erund\u201c die hier dominante Eigenschaft ist. In der F2 glich ein Viertel der Genotypen wieder dem dominanten Elter AA<\/em>, ein weiteres Viertel dem rezessiven Elter aa<\/em>, die H\u00e4lfte blieb genotypisch identisch mit der F1-Generation (Aa<\/em>). Da letztere ph\u00e4notypisch nicht vom reinerbigen Genotyp AA<\/em> unterschieden werden konnten, kam das Spaltungsverh\u00e4ltnis 3:1 zustande. Heute wissen wir, dass A<\/em> und a<\/em> den zwei Allelen eines Gens entspricht. Mendel formulierte aus seinen Ergebnissen die Aufspaltungsregel, die wir als 2. Mendelsches Gesetz kennen.<\/p>\n\n\n\n

Was aber passiert, wenn man Eltern miteinander kreuzt, die sich in zwei Eigenschaften voneinander unterscheiden? Um das herauszufinden kreuzte Mendel Pflanzen mit eckig-gelben Samen (aaBB<\/em>) mit solchen mit rund-gr\u00fcnen Samen (AAbb<\/em>). In der F1-Generation waren alle Nachkommen rund und gelb (AaBb<\/em>), da das die dominanten Eigenschaften waren. Im n\u00e4chsten Schritt kreuzte er die F1 untereinander. In der F2-Generation traten jetzt alle m\u00f6glichen Kombinationen der Merkmale auf: rund-gelbe (AABB<\/em>, AABb<\/em>, AaBB<\/em>, AaBb<\/em>), eckig-gelbe (aaBB<\/em>, aaBb<\/em>), rund-gr\u00fcne (AAbb<\/em>, Aabb<\/em>) und eckig-gr\u00fcne (aabb<\/em>) Erbsen. F\u00fcr sich genommen traten die Eigenschaften wieder im Verh\u00e4ltnis 3:1 auf, in oben genannter Kombination im Verh\u00e4ltnis 9:3:3:1. Da in der Elterngeneration weder eckig-gr\u00fcne noch rund-gelbe Samen vorkamen, wusste Mendel, dass die Eigenschaften unabh\u00e4ngig voneinander vererbt werden. Die Unabh\u00e4ngigkeitsregel oder das 3. Mendelsche Gesetz war geboren.<\/p>\n\n\n\n

Mendel hat bei seinen Arbeiten nicht nur die richtigen Eigenschaften gew\u00e4hlt, n\u00e4mlich solche, die \u00fcber einzelne Gene vererbt werden, er hatte auch etwas Gl\u00fcck, denn die beiden oben genannten Eigenschaften vererbten sich wirklich komplett unabh\u00e4ngig voneinander. W\u00fcrden die Gene f\u00fcr Form und Farbe sehr nahe beieinander auf demselben Chromosom liegen, w\u00e4re das nicht der Fall gewesen. Rekombinationsereignisse, also hier die Entstehung neuer Kombinationen von Form und Farbe w\u00e4ren nur gelegentlich zustande gekommen. H\u00e4tte Mendel sich auf Eigenschaften wie die Samengr\u00f6\u00dfe konzentriert, welche von vielen Genen beeinflusst werden, w\u00fcrden sich daraus keine eindeutigen Spaltungsregeln ableiten lassen, da in der F2 eine gro\u00dfe Variation verschiedenster Samengr\u00f6\u00dfen aufgetreten w\u00e4re.<\/p>\n\n\n\n

Mendel war allerdings nicht der erste, der mit Erbsen experimentierte und Kreuzungen durchf\u00fchrte: Thomas Andew Knight befruchtete 1799 wei\u00dfe Erbsen mit dem Pollen von solchen mit grauen Samen und fand, dass alle Nachkommen graue Samen hatten. Er machte sogar R\u00fcckkreuzungen, bei denen er feststellte, dass wieder wei\u00dfsamige Erbsen auftraten. Alexander Seton kreuzte gr\u00fcne mit wei\u00dfen Erbsen und stellte 1822 ebenfalls fest, dass alle Nachkommen eine identische Samenfarbe hatten (gr\u00fcn). Nachdem er die gr\u00fcnen Samen wieder ausges\u00e4t hatte, konnte er Erbsen beider Farben ernten und stellte fest, dass keiner der Samen farblich intermedi\u00e4r war. Ebenfalls 1822 fand John Goss, dass in einer Kreuzung blauer und wei\u00dfer Erbsen in der ersten Generation nur wei\u00dfe Samen auftraten, in der zweiten Generation fand er Nachkommen die nur wei\u00dfe, nur blaue oder sowohl wei\u00dfe als auch blaue Samen in denselben H\u00fclsen hatten. In der dritten Generation produzierten die blausamigen Erbsen nur blausamige Nachkommen, w\u00e4hrend die wei\u00dfsamigen Pflanzen entweder nur wei\u00dfe, nur blaue oder wieder beide Samenfarben in ihren H\u00fclsen trugen. Knight kommentierte die Arbeiten 1822 und machte die richtigen Aussagen \u00fcber Dominanz und Rezessivit\u00e4t, aber er z\u00e4hlte die jeweiligen Anteile nicht und konnte deshalb keine eindeutigen Regeln ableiten (Zirkle et al. 1951).<\/p>\n\n\n\n

Ob Mendel diese Arbeiten kannte, ist ungewiss, aber schon in seinen einleitenden Bemerkungen erw\u00e4hnt er die Regelm\u00e4\u00dfigkeit, die bei Hybriden zu beobachten ist, wenn Zierpflanzen k\u00fcnstlich befruchtet werden, um neue Farbvarianten zu erzeugen. Auch zitiert er die Arbeiten von G\u00e4rtner (1849) \u00fcber die Erzeugung von Hybriden bei Pflanzen. Es ist also sicher, dass er nicht v\u00f6llig unvoreingenommen seine Experimente begann. Sein gr\u00f6\u00dfter Verdienst war es \u2013 im Gegensatz zu seinen Vorg\u00e4ngern \u2013 exakt zu z\u00e4hlen und mit gro\u00dfen Zahlen zu arbeiten, klare Hypothesen zu formulieren und diese anhand statistischer Erwartungen zu \u00fcberpr\u00fcfen. So untersuchte er in seinem Experiment zur Ableitung des 1. Mendelschen Gesetzes mehr als 8.023 Samen von 258 Pflanzen, davon waren 6022 gelb und 2001 gr\u00fcn, gelb trat also zu gr\u00fcn im Verh\u00e4ltnis 3,01:1 auf, was dem theoretischen Spaltungsverh\u00e4ltnis von 3:1 schon sehr nahe kam. Mit einer auf nur wenigen Nachkommen basierenden Untersuchung w\u00e4re die Abweichung wahrscheinlich zu gro\u00df gewesen, um daraus klare Schl\u00fcsse zu ziehen.<\/p>\n\n\n\n

Einigen Statistikern kamen die von Mendel erhobenen Spaltungsverh\u00e4ltnisse allerdings zu gut vor, um wahr zu sein. Bis zur \u201eWiederentdeckung\u201c der Vererbungsregeln durch Carl Correns und Hugo de Vries im Jahr 1900, wurde die 1866 ver\u00f6ffentliche Arbeit von Gregor Mendel kaum beachtet (Fairbanks und Abbott 2016). W\u00e4hrend de Vries seine Gesetze zur Vererbung von Merkmalen zuerst publizierte, zitierte Correns, der zu \u00e4hnlichen Ergebnissen gekommen war, Mendel, nachdem er einen Sonderdruck von de Vries Forschungsarbeiten erhalten hatte (Wolpert 2004). Erst dadurch wurde die Erstentdeckung der Mendelschen Regeln tats\u00e4chlich Mendel zugeschrieben und der Biologe William Bateson organisierte die \u00dcbersetzung des Artikels von Mendel f\u00fcr die Royal Horticultural Society of London<\/em> (Fairbanks and Abbott 2016). Ein Jahr nach der englischsprachigen Ver\u00f6ffentlichung 1901 schrieb der Biometriker Raphael Weldon dem Mathematiker Karl Pearson, bezugnehmend darauf, dass die Beobachtungen des Augustinerabtes Gregor Mendel seinen postulierten theoretischen Spaltungsverh\u00e4ltnissen fast durchweg sehr nahekamen: \u201eRemembering his shaven crown I cannot help wondering if they were not too good.<\/em>\u201c Obwohl er etwas sp\u00e4ter schrieb, Mendel \u201ecooked his figures, but (…) was substantially right<\/em>\u201c, hatte er weiterhin Bedenken gegen\u00fcber der Allgemeing\u00fcltigkeit von Mendels Aussagen (Franklin 2008), wobei er unter anderem Erich Tschermak-Seysenegg zitierte, der ebenfalls an Erbsen forschte, aber zumindest bei einigen der von Mendel untersuchten Merkmale weniger eindeutige Ergebnisse erzielte (Weldon 1902).<\/p>\n\n\n\n

Der sp\u00e4ter sehr bekannt gewordene Statistiker Ronald A. Fisher berechnete 1911, im Alter von 21 Jahren, dass die Chancen bei einer Wiederholung der Experimente 16:1 gegen Mendel st\u00fcnden, nochmals so gute Ergebnisse zu erzielen. Er schrieb: \u201eIt may just have been luck; or it may be that the worthy German abbot, in his ignorance of probable error, unconsciously placed doubtful plants on the side which favoured his hypothesis<\/em>\u201c (Franklin 2008). In einem 1936 publizierten Artikel kam Fisher zu dem Schluss, dass die meisten Daten Mendels verf\u00e4lscht sein m\u00fcssten, weil sie der Theorie zu gut entsprechen und gr\u00f6\u00dfere Abweichungen zu erwarten w\u00e4ren. Damit war die Mendel-Fisher-Kontroverse geboren, die nach 1966, dem 100. Jahrestag der Ver\u00f6ffentlichung der Grundlagen zur Vererbungslehre von Gregor Mendel an Fahrt aufnahm (Franklin 2008, Pires und Branco 2010, Fairbanks und Abbott 2016).<\/p>\n\n\n\n

Ob Mendel einfach Gl\u00fcck hatte, ob er wissentlich Pflanzen aussortierte, die nicht seinen Erwartungen entsprachen oder ob er einen Assistenten hatte, der zu gut wusste, was Mendel erwartete \u2013 wie Fisher sp\u00e4ter vermutete \u2013 werden wir nicht mit letzter Sicherheit herausfinden k\u00f6nnen. Gesichert ist, dass die Mendelschen Vererbungsregeln bis heute ihre G\u00fcltigkeit haben und in Zukunft behalten werden. Mendel war der erste, der die Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten der Vererbung eindeutig beschreiben konnte und er hat damit die Grundlagen sowohl f\u00fcr die Genetik als Wissenschaft als auch f\u00fcr die moderne Pflanzenz\u00fcchtung gelegt.<\/p>\n\n\n\n

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Kottmann) Bei allgemeinen Fragen wenden Sie sich bitte an den Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer Herrn Hannes Dettmann (geschaeftsfuehrer.gpw@zalf.de) Prof. Dr. Sonoko Bellingrath-Kimura (Pr\u00e4sidentin)Leibniz-Zentrum f\u00fcr Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.Institut f\u00fcr LandnutzungssystemeEberswalder Stra\u00dfe 84D-15374 M\u00fcnchebergTel.: (+49) 33432 82-310Mail:\u00a0belks@zalf.deProf. Dr. Janna Macholdt (Designierte Pr\u00e4sidentin)Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle-WittenbergProfessur Allgemeiner Pflanzenbau \/\u2026","rel":"","context":"Similar post","block_context":{"text":"Similar post","link":""},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Header-GPW_Vorstand.jpg?resize=350%2C200&ssl=1","width":350,"height":200,"srcset":"https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Header-GPW_Vorstand.jpg?resize=350%2C200&ssl=1 1x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Header-GPW_Vorstand.jpg?resize=525%2C300&ssl=1 1.5x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Header-GPW_Vorstand.jpg?resize=700%2C400&ssl=1 2x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Header-GPW_Vorstand.jpg?resize=1050%2C600&ssl=1 3x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Header-GPW_Vorstand.jpg?resize=1400%2C800&ssl=1 4x"},"classes":[]},{"id":378,"url":"https:\/\/gpw-online.de\/en\/nutzung\/","url_meta":{"origin":474,"position":3},"title":"Use","author":"geschaeftsfuehrergpw","date":"19th December 2024","format":false,"excerpt":"Zuckererbse, Erbsensuppe, Futtermittel und veganer Burger: Die Nutzung war, ist und bleibt vielf\u00e4ltig The sugar peas (...), the sweetest of all.(John Woolridge 1677) In der \u00e4lteren englischsprachigen Literatur wird vor allem zwischen Garten- und Felderbse unterschieden, die teilweise auch in die zwei Unterarten\u00a0P. s. hortense\u00a0und\u00a0P. s. arvense\u00a0eingeteilt werden (Wade et\u2026","rel":"","context":"Similar post","block_context":{"text":"Similar post","link":""},"img":{"alt_text":"","src":"https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/09.jpeg?resize=350%2C200","width":350,"height":200,"srcset":"https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/09.jpeg?resize=350%2C200 1x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/09.jpeg?resize=525%2C300 1.5x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/09.jpeg?resize=700%2C400 2x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/09.jpeg?resize=1050%2C600 3x, https:\/\/i0.wp.com\/gpw-online.de\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/09.jpeg?resize=1400%2C800 4x"},"classes":[]},{"id":431,"url":"https:\/\/gpw-online.de\/en\/anbau-der-koernererbse\/","url_meta":{"origin":474,"position":4},"title":"Culutivation of the Pea","author":"geschaeftsfuehrergpw","date":"22nd December 2024","format":false,"excerpt":"Anbau der K\u00f6rnererbse INHALTSVERZEICHNIS Standort Fruchtfolge Bodenbearbeitung und Aussaat D\u00fcngung und N\u00e4hrstoffbedarf Unkrautregulierung Krankheiten und Sch\u00e4dlinge Gemengeanbau und Mischkultur Wintererbsen Ernte und Ertrag Standort Die Erbse weist von den in Deutschland anbauw\u00fcrdigen K\u00f6rnerleguminosen die breiteste Standorteignung auf. 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