Einzelkornnachbau – ein Same je Pflanze und Generation

Einzelkornnachbau, in der Literatur auch als Einzelkorn-Nachbau oder mit dem englischen Begriff single seed descent geführt, ist ein Inzuchtverfahren, bei dem aus der Nachkommenschaft jeder Generation eine einzelne Pflanze weitergeführt wird. Weil in jeder Runde nur ein Individuum durchkommt, halbiert sich der Anteil mischerbiger Genorte pro Generation, ohne dass die Population dabei auf die Merkmale ausgelesen werden müsste, um die es später geht. Bei Cannabis gilt es als das derzeit praktikabelste Verfahren dafür. Praktikabel heißt hier schnell bei vertretbarem Aufwand und nicht überlegen: der Standardweg zweihäusiger Arten ist die Paarung verwandter Einzelpflanzen, und die baut bei gleichem Inzuchtgrad die Letallast wirksamer ab, weil die Homozygotie schrittweise statt sprunghaft ansteigt.

Wie lange es dauert und woran man das Ende erkennt

Typischerweise braucht das Verfahren sechs Generationen bis zur funktionellen Homozygotie. In der Arbeit, die den Weg bei dieser Art als erste vollständig veröffentlicht hat, galt eine Linie als funktionell homozygot, sobald der Anteil mischerbiger Allele in einem Panel aus 1500 Markern unter 3 % lag. Die Ausgangsherkünfte lagen zwischen 17 und 35 %.

Der Rückgang je Generation war zwischen den Linien so verschieden, dass die Autoren ausdrücklich empfehlen, ihn zu messen statt ihn aus der Generationenzahl abzuleiten. Sechs Runden sind eine Erwartung, kein Nachweis.

Was das Verfahren bei einer zweihäusigen Art voraussetzt

Bei selbstbefruchtenden Kulturen genügt es, die Pflanze sich selbst zu überlassen. Cannabis ist überwiegend zweihäusig, also braucht jeder Schritt eine ausgelöste Geschlechtsumkehr: weibliche Pflanzen bilden nach Behandlung mit Silberthiosulfat fertile männliche Blüten, männliche nach Behandlung mit Ethephon fertile weibliche. Einhäusige Herkünfte kommen ohne diese Behandlung aus und sind deshalb technisch am einfachsten zu führen.

Damit wird allerdings ein Merkmal Teil der Auslese, das mit dem Zuchtziel nichts zu tun hat. Für den Weg über zweihäusige weibliche Pflanzen ist das ausdrücklich benannt: dort muss die Fähigkeit zur Geschlechtsumkehr mitstabilisiert werden, sofern sie im Ausgangsmaterial aufspaltet, und das erhöht das Risiko unerwünschter spontaner männlicher Blüten in der fertigen Linie.

Das Verfahren, das in anderen Kulturarten abkürzt, steht hier nicht zur Verfügung: Ansätze über verdoppelte Haploide sind bei Cannabis bisher gescheitert.

Der Preis

Ab der vierten Selbstungsgeneration traten in allen geführten Linien Blütenanomalien auf, begleitet von sinkendem Samenansatz. In der Linie, deren sieben Generationen nebeneinander angebaut wurden, stieg der Anteil abnormer Blüten von 0,4 % in der Ausgangsgeneration auf 13,7 % in der sechsten. Der Samenansatz ließ sich ab dieser Stelle nur retten, indem verschiedene Abschnitte derselben Pflanze gleichzeitig mit dem Ethylen-Bildner und dem Ethylen-Hemmer behandelt wurden.

Der Verlust an Wüchsigkeit war dagegen nicht durchgängig: zwei von vier verglichenen Linien blieben in der Trockenmasse hinter ihrer Ausgangsherkunft zurück, zwei nicht. In jeder Runde wurde allerdings der wüchsigste Sämling weitergeführt, die Zahlen zeigen also auch die Selektion. Als Produktionspflanze taugt eine so entstandene Linie ohnehin nicht; ihr Zweck ist die Kreuzung mit einer zweiten.

Quellen