Quantitative population-epigenetics in screening and development of regulator-active compounds

Quantitative (Population-) Epigenetics describes the variability observed in characters due to factors in the environment induced primarily by the gamut of chemical compounds screened for regulatory efficacy. Likewise, index selection based on the statistical Quantitative (Population-) Epigenetics theory can be used to improve efficiency in screening compounds for their potential to enhance quantitative characters such as yield, stability and resistance to unfavourable environmental influences (e.g., water stress, cold temperatures or disease resistance).Optimal screening efficiency of regulator-active compounds is obtained withhigh environmental variability,low heritability (characters for which the genotype sets a wide ‘norm of reaction’ on environmental influences),high correlation between characters under indirect selection and intensity of selection is shown.Keywords: Biologically-active chemical compounds, efficacy value, environmental variation, genetic analogues, genotype, heritability, index selection, phenotype, quantitative characters, screening efficiencyQuantitative Populations-Epigenetik beim Screening und der Entwicklung von regulatorisch aktiven SubstanzenQuantitative (Populations-) Epigenetik beschreibt die durch regulatorische Substanzen als Umweltfaktoren bewirkte Variabilität von Merkmalen. Die Anwendung von Indexselektion auf Grundlage der statistischen Quantitativen (Populations-) Epigenetik-Theorie zur Erhöhung der Screeningeffizienz von chemischen Substanzen bei quantitativen landwirtschaftlichen Merkmalen wie zum Beispiel Ertrag, Standfestigkeit oder Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen negative Umweltfaktoren (z. B. Wassermangel, Frost oder Krankheiten), wird dargestellt.Optimale Screeningeffizienz bei regulatorisch wirksamen Substanzen wird erzieltbei großer Umweltvariabilität,bei niedriger Heritabilität (Merkmale, bei denen der Genotyp eine große Reaktionsbreite (‘norm of reaction’) für die Modifikation durch die Umwelt zulässt),bei hoher Korrelation zwischen Hilfsmerkmal und Zielmerkmal bei indirekter Selektion und mit hoher Selektionsintensität.Stichwörter: Biologisch aktive chemische Substanzen, genetische Analogie, Genotyp, Heritabilität, Phänotyp, quantitative Merkmale, Screeningeffizienz, umweltbedingte Variabilität, Wirkungswer

The BBCH system to coding the phenological growth stages of plants – history and publications –

Die Entwicklungsstadien der wichtigsten Kulturpflanzen wurden in den vergangenen 19 Jahren von zahlreichen Wissenschaftlern nach den Prinzipien der erweiterten BBCH-Skala beschrieben. Die BBCH-Skalen sind inzwischen weltweit bekannt und werden von Wissenschaft, Administration und Praxis in Landwirtschaft und Gartenbau ebenso genutzt, wie in der Phänologie als integrative Wissenschaft im Bereich Umwelt, Meteorologie und Klimatologie. Diese Tatsache weist darauf hin, dass Zielsetzung und Hoffnung, die seit dem Beginn der Arbeit damit verbunden waren, sich erfüllt haben. Die BBCH-Skalen haben sich als hilfreich und praktisch erwiesen. Das Ziel, die Harmonisierung in der Anwendung von Dezimalcodes für die Beschreibung der phänologischen Entwicklungsstadien von Kulturpflanzen und Unkräutern herbeizuführen, wurde erreicht. Sie erfüllten auch die Hoffnung der Initiatoren, damit zur Verbesserung der internationalen agrarwissenschaftlichen und interdisziplinären Kommunikation beizutragen. In der vorliegenden Arbeit soll die Geschichte der BBCH-Skalen aufgezeigt werden, weil diese Einblick in die Hintergründe ihrer Entstehung und Entwicklung erlaubt. Alle Original-Publikationen werden mit ihren Literaturquellen zusammenfassend dargelegt. Die Arbeit soll die unterschiedliche Nutzung der BBCH-Skalen in den verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen dokumentieren. Es soll deutlich werden, dass der weltweite Erfolg der BBCH-Skalen vielen Wissenschaftlern rund um den Globus zu verdanken ist.The growth stages of development of many cultivated plants have been described by numerous scientists according to the principles of the extended BBCH scale within the last 19 years. The BBCH scales are now well- known worldwide and are used by research, administration and practise in agriculture and horticulture, as in the phenology as an integrative science in environment, meteorology and climatology. This fact indicates that the basic objectives and hope have been reached, justifying the practical approach taken by the authors of this scale. The BBCH scale is a contribution to improve the communication between different groups of scientists and to allow the interchange of data and scientific results in a transparent way. The BBCH scales have turned out helpful and practical. The aim to cause the harmonisation in the application of decimal codes for the description of the phenological growth stages of plants and weeds was reached. They also fulfilled the hope of the initiators to contribute with it to the improvement of the international agrarian-scientific and interdisciplinary communication. This paper will describe the history and background of the BBCH scales. The original publications are described and explained with reference of the original literature sources. The paper will describe the different area of use of the scales and list the different scientific disciplines using them. The worldwide success of the BBCH scales is the work of many scientists around the globe