Heterozygotie – Mischerbigkeit und ihr Anteil bei Cannabis

Heterozygotie heißt Mischerbigkeit: an einer bestimmten Stelle des Erbguts trägt die Pflanze zwei verschiedene Anlagen statt zweimal derselben. Solche Stellen heißen Genorte, die beiden Varianten an einem Genort heißen Allele. Bei Cannabis ist das der Ausgangszustand und kein Defekt, denn die Art bestäubt sich in der Regel gegenseitig statt sich selbst, und dabei treffen ständig verschiedene Anlagen aufeinander.

Der praktisch wichtige Teil kommt danach: der Abbau von Mischerbigkeit bringt zunächst mehr Uneinheitlichkeit statt weniger. Das ist die Umkehrung dessen, was von einer Selbstungsrunde erwartet wird, also von einer Runde, in der eine Pflanze mit ihrem eigenen Pollen befruchtet wird. Die Nachkommen daraus streuten in der Vergleichsstudie zwei- bis dreimal so weit wie die Nachkommen einer gewöhnlichen Kreuzung zwischen zwei Pflanzen. Wer Mischerbigkeit abbauen will, muss diese Zwischenphase aushalten, sonst bricht er die Linie genau dort ab, wo sie am schlechtesten aussieht.

Wo sie sichtbar wird und wo nicht

Der Chemotyp ist der klare Fall, also die Frage, ob eine Pflanze überwiegend THC oder überwiegend CBD bildet. Er hängt an einer einzigen Stelle im Erbgut, dem B-Locus. Jede Pflanze hat von dieser Stelle zwei Stück, und die beiden dortigen Anlagen sind gleichberechtigt: keine überdeckt die andere. Trägt eine Pflanze zweimal dieselbe, zeigt sie den jeweils reinen Chemotyp; trägt sie zwei verschiedene, bildet sie beide Stoffe. Deshalb ist hier vorhersagbar, was eine Kreuzung bringt: aus zwei mischerbigen Eltern gehen 25 % reine THC-Pflanzen, 50 % mischerbige und 25 % reine CBD-Pflanzen hervor. In zehn untersuchten Nachkommenschaften der zweiten Tochtergeneration, mit 35 bis 118 ausgewerteten Pflanzen je Gruppe, stellte sich genau dieses Verhältnis ein.

Bei den meisten anderen Merkmalen fehlt dieses Signal. Dort überdeckt die eine Anlage die andere, die verdeckte tritt erst hervor, wenn die nächste Generation aufspaltet. Eine Pflanze, die einwandfrei aussieht, kann an beliebig vielen Genorten mischerbig sein, und man erfährt es eine Generation später.

Wie viel davon der Bestand trägt

In offen abgeblühten Ausgangspflanzen, also solchen ohne kontrollierte Bestäubung, lag der Anteil mischerbiger Genorte zwischen 17 und 35 %. Gemessen wurde das an einem Panel aus 1500 Markern – Marker sind Stellen im Erbgut, die sich im Labor eindeutig ablesen lassen und stellvertretend für ihre Umgebung stehen. Auch gezielt ingezüchtetes Material ist davon nicht frei; wie weit selbst mehrfach verengte Linien noch aufspalten, steht im Artikel zur Homozygotie.

Daraus folgt die Lage im Handel. Die meisten als Hybride gehandelten Saaten stammen aus Kreuzungen zwischen zwei einzelnen, stark mischerbigen Pflanzen und liefern entsprechend uneinheitliche Nachkommen. Echtes Hybridsaatgut der ersten Tochtergeneration entsteht dagegen aus der Kreuzung zweier nicht verwandter Linien, die jede für sich reinerbig sind. Für Arten, die sich gegenseitig bestäuben, gilt deshalb das Gegenteil der verbreiteten Erwartung, eine erste Tochtergeneration sei einheitlich: die Auslese beginnt schon dort, weil die gewünschten Kombinationen bereits in dieser Generation auftreten können.

Die zwei Wege, sie abzubauen

Zum Abbau führen zwei Wege. Der eine ist die Geschwisterkreuzung, die Paarung zweier Pflanzen aus derselben Nachkommenschaft; sie braucht männliche Pflanzen und damit reguläres Saatgut. Der andere ist die Selbstung, die bei Cannabis eine chemisch ausgelöste Geschlechtsumkehr voraussetzt, weil männliche und weibliche Blüten meist auf getrennten Pflanzen sitzen.

Die Selbstung ist schneller: sie halbiert den Anteil mischerbiger Genorte je Runde, die Geschwisterkreuzung braucht länger. Dieses Tempo hat einen Preis, den die Zeitrechnung nicht zeigt. Bei gleichem Inzuchtgrad baut die Geschwisterkreuzung diejenigen Anlagen wirksamer ab, die in doppelter Ausführung tödlich wirken, im Modell 7,11 verbliebene Anlagen gegenüber 9,3 unter Selbstung, weil die Reinerbigkeit schrittweise statt sprunghaft steigt. Das Modell beschreibt natürliche Bestände; übertragbar ist der Mechanismus und nicht die Zahl. Dazu kommt, dass jede Selbstungsrunde die Fähigkeit zur Geschlechtsumkehr mit auswählt und damit das Risiko unerwünschter männlicher Blüten in der fertigen Linie erhöht.

Was ihr Abbau kostet

Eine einzelne Selbstungsrunde senkt die Mischerbigkeit messbar und schlägt zugleich auf die Pflanzen durch. Im direkten Vergleich mit zwei gewöhnlichen Kreuzungen lag der erwartete Anteil mischerbiger Genorte bei den Selbstungsnachkommen bei 0,085 gegenüber rund 0,10 in den Kreuzungen, also um etwa ein Sechstel niedriger. Dieselben Pflanzen erreichten etwa die halbe Höhe und die halbe Blattfläche, brachten 63 % weniger Blütentrockenmasse als die Vergleichsgruppe und zeigten durchgehend gescheckte Blätter.

Entscheidend ist die Streuung: bei Gesamt- und Blütenmasse fiel sie zwei- bis dreimal so groß aus wie in den Kreuzungen. Die Runde hat also nicht vereinheitlicht, sondern offengelegt, was vorher verdeckt war. Einheitlich wird eine Nachkommenschaft erst am Ende einer langen Inzuchtreihe, und dann in der Kreuzung zweier solcher Linien.

Wie sie gemessen wird

Der Standardweg ist ein Markerpanel, das den Anteil mischerbiger Stellen über viele Genorte hinweg ausweist. Für den Chemotyp existiert zusätzlich ein Marker, der beide Anlagen gleichzeitig anzeigt: er erkannte die mischerbigen Pflanzen in 95,3 % der Fälle, verfehlte also etwa jede zwanzigste. Ausgewertet wurde das an den Linien und Nachkommenschaften einer einzigen Arbeit, und zu seinem Nutzen jenseits dieser Kreuzungen lagen den Autoren keine Daten vor.