Rückkreuzung – Kreuzung eines Nachkommen mit einem Elternteil

Rückkreuzung heißt: man kreuzt einen Nachkommen wieder mit einer seiner beiden Elternlinien. Der Zweck ist immer derselbe – eine bestehende Sorte soll erhalten bleiben und nur eine einzige Eigenschaft dazubekommen, etwa eine Widerstandskraft aus einer alten Landsorte.

Wird derselbe Elternteil in jeder Runde erneut verwendet, heißt er der wiederkehrende Elternteil, in der Fachliteratur auch Rekurrenzelter. Die andere Linie ist der Spender und liefert nichts als das gewünschte Merkmal. Jede Runde halbiert, was vom Spender noch übrig ist, und zwar auch dann, wenn gar nicht ausgelesen wird.

Die Zahlenfolge

Der Anteil, den man vom wiederkehrenden Elternteil zurückbekommt, ist im Voraus berechenbar: nach t Runden sind es im Durchschnitt 1 − (1/2)^(t+1) des Erbguts. Ausgeschrieben ergibt das 75,0 % nach der ersten Runde, 87,5 nach der zweiten, 93,8 nach der dritten, 96,9 nach der vierten und 98,4 % nach der fünften. Um ein einzelnes Merkmal auf klassischem Weg zu übertragen und dabei 99 % der Ausgangssorte zurückzugewinnen, braucht es entsprechend fünf Runden oder mehr.

Marker verkürzen das auf etwa die Hälfte. Marker sind Stellen im Erbgut, die sich im Labor eindeutig ablesen lassen. Wer in jeder Generation nicht nur prüft, ob eine Pflanze das gewünschte Merkmal trägt, sondern auch, wie viel Spendererbgut sie sonst noch mit sich führt, kommt mit drei statt sechs Generationen aus.

Die beiden Voraussetzungen

Sie stehen in der Fachliteratur im selben Kapitel und fehlen in den meisten Kurzfassungen. Erstens sollte der wiederkehrende Elternteil selbst eine reinerbige Linie sein, also an den betrachteten Stellen zweimal dieselbe Anlage tragen und seine Merkmale unverändert weitergeben. Tut er das nicht, sondern spaltet in jeder Runde mit auf, kehrt am Ende nicht die Sorte zurück, sondern eine zufällige Stichprobe daraus.

Zweitens muss das gewünschte Merkmal an einer oder wenigen Stellen des Erbguts hängen. Mit jeder weiteren beteiligten Stelle sinkt die Wahrscheinlichkeit, sie alle in derselben Pflanze wiederzufinden – und aus einem überschaubaren Programm wird eines, das an der Zahl der Nachkommen scheitert.

Im deutschen Sprachgebrauch heißt das Verfahren Verdrängungszüchtung. Es passt dort, wo ein einfach vererbtes Merkmal, etwa die Widerstandskraft einer Landsorte, mit den Eigenschaften einer ertragreichen, aber anfälligen Sorte verbunden werden soll.

Was nicht mitverschwindet

Eines bleibt zurück, und zwar planmäßig: die unmittelbare Nachbarschaft der Stelle, um die es geht. Weil in jeder Runde genau auf diese Stelle ausgelesen wird, wird ihre Umgebung zwangsläufig mit ausgewählt, während der Rest des Spendererbguts sich halbiert. Dieser Rest heißt Kopplungsschleppe.

Seine Größe hängt nicht an der Zahl der Generationen, sondern daran, wie oft die Chromosomen an dieser Stelle überhaupt durchtrennt und neu zusammengesetzt werden. Liegt das Merkmal in einem Abschnitt, in dem das selten geschieht, überdauert dort ein Stück von mehreren Millionen Basenpaaren auch drei Runden – bei einem Cannabis-Chromosomensatz von rund 750 Millionen Basenpaaren also durchaus ein Prozent des gesamten Erbguts. Liegt es günstig, schrumpft dasselbe Stück auf einen Bruchteil davon.

Eine Rückkreuzung ist deshalb auch keine Alternative zur Doppelkreuzung. Die beiden Verfahren beantworten verschiedene Fragen: das eine bringt ein Merkmal in eine bestehende Sorte, das andere erzeugt Verkaufssaatgut aus vier Linien.

Quellen