Rekombination – Neuanordnung von Allelen in der Kreuzung

Rekombination ist im Genom ungleich verteilt, und daran entscheidet sich, was eine Zucht überhaupt trennen kann. In Abschnitten mit regem Austausch lassen sich benachbarte Merkmale voneinander lösen; in rekombinationsarmen Bereichen bleiben sie zusammen, egal wie viele Generationen man ansetzt. Der Begriff selbst bezeichnet die Neuanordnung genetischen Materials, im engeren Sinn den Austausch von Allelen zwischen den Chromosomen eines Elternpaares, und die Nachkommen mit neuen Kombinationen heißen Rekombinanten.

Das Rekombinationsgesetz

Die genetische Grundlage der Kreuzungszüchtung ist das Rekombinationsgesetz: bei Erbgängen, in denen sich die Eltern in zwei oder mehr Merkmalen unterscheiden, spalten die Merkmalskombinationen in der zweiten Tochtergeneration unabhängig voneinander auf. Erst dort wird sichtbar, was sich tatsächlich kombinieren lässt. Die erste Tochtergeneration zeigt, welche Allele sich durchsetzen, die zweite zeigt den Vorrat, aus dem ausgelesen werden kann. Deshalb ist die F2 und nicht die F1 die Generation, in der Selektion beginnt.

Warum die Rate im Genom ungleich verteilt ist

Der Austausch findet nicht überall gleich häufig statt, und das Ausmaß des Unterschieds ist gemessen. Die genomische Karte aus der Kreuzung einer Drogensorte mit einer Hanfsorte liefert den deutlichsten Fall: der Abschnitt mit der CBDA-Synthase liegt in einem etwa 39 Megabasen großen, gen- und rekombinationsarmen Bereich, in dem unter 99 Nachkommen kein einziger Austausch auftrat. Der Abschnitt mit der THCA-Synthase wurde durch genau ein solches Ereignis von diesem Block getrennt.

Die praktische Folge ist der Chemotyp: er spaltet so einfach auf, wie es die Regel verspricht, obwohl das Merkmal molekular alles andere als einfach gebaut ist. Was hier aussieht wie ein sauber vererbtes Einzelmerkmal, ist in Wahrheit ein Bereich, in dem nichts auseinandergeht.

Was in der Zucht davon abhängt

Dieselbe Ungleichverteilung bestimmt, was eine Rückkreuzung leisten kann. Weil in jeder Runde auf das Allel des Spenders am Zielort ausgelesen wird, verschwindet dessen Umgebung deutlich langsamer als das übrige Spendergenom. In einer Simulation an Raps maß dieses mitgeschleppte Segment nach der ersten Rückkreuzung im Mittel 15,9 Millionen Basenpaare und nach der zweiten 5,4 Millionen; nach drei Rückkreuzungen mit anschließender Selbstung stammten 98 % des noch vorhandenen Spendergenoms aus genau diesem einen Segment.

Lag das Zielgen dagegen in einem austauschfreudigen Abschnitt, schrumpfte dasselbe Segment auf Bruchteile einer Megabase. Wer ein Merkmal übertragen will, sollte deshalb zuerst wissen, wo es sitzt, und erst danach planen, wie viele Generationen er ansetzt.

Begriffe, die daneben kursieren

Der in Ratgebertexten anzutreffende Ausdruck „Dekombination“ findet sich weder in den geprüften Fachlexika noch in der Zuchtliteratur; der Vorgang heißt Rekombination. Eine Rückmutation ist etwas anderes, nämlich ein molekulares Einzelereignis, bei dem die ursprüngliche Nukleotidfolge und mit ihr der ursprüngliche Phänotyp zurückkehrt. Ahnenähnliche Merkmale in einer Kreuzungsnachkommenschaft sind deshalb keine Rückmutation, sondern Aufspaltung; der zutreffende Rahmenbegriff ist der Hybrid-Atavismus, bei dem durch Bastardierung nahe verwandter Formen Genkombinationen entstehen, die Merkmale von Ahnenformen ausbilden.

Quellen