Zusammengesetzte Kreuzpopulation - Composite cross population
Eine zusammengesetzte Kreuzungspopulation (CCP) wird erzeugt, indem eine Reihe von Pflanzen aus verschiedenen Linien gekreuzt und anschließend Samen aus den resultierenden Nachkommen gesammelt werden . Dies macht eine CCP zu einer Pflanzenpopulation mit viel inhärenter genetischer Vielfalt , im Gegensatz zu Monokulturen, in denen alle Pflanzen Klone und an allen Loci homozygot sind (vollständige Inzucht). In den letzten Jahren wurden CCPs vorgeschlagen, um moderne Landrassen aus Weizen , Gerste und Hafer zu schaffen . Es wird geforscht , ob sie für den ökologischen Landbau besser geeignet sind als die modernen Sorten .
Sie eignen sich für die partizipative Züchtung von Nutzpflanzen, die im Gegensatz zu Sorten im Besitz großer Züchtungsunternehmen steht.
Die Idee, CCPs in der Pflanzenzüchtung zu verwenden, wurde erstmals 1956 veröffentlicht. In dem Artikel wurden Ertragsdaten für 4 verschiedene Populationen für 8–28 Jahre vorgestellt und nach 8–15 Jahren wiederholter Züchtung unter natürlicher Selektion übertrafen die Populationen die Referenz Sorte.
Etappen
Das Erstellen einer CCP umfasst drei Schritte: Initiierung, Multiplikation und Mischung. Die Population geht dann in die Erhaltungsphase.
Einleitung
Eine Reihe von Linien, in der Regel 7-30, mit interessanten Eigenschaften, wie Ausbeute oder Backqualität, werden ausgewählt und alle möglichen Kreuzungen davon durchgeführt. Wenn viele Linien mit unterschiedlichem genetischen Hintergrund verwendet werden, wird eine enorme genetische Vielfalt vorhanden sein.
Multiplikation
Samen von Kreuzungen werden ausgesät und separat für ein oder zwei Vegetationsperioden geerntet, bis genügend Samen verfügbar sind.
Mischung
Alle Samen werden zu gleichen Teilen gemischt, um die erste CCP-Generation zu produzieren.
Instandhaltung
Die Population wächst immer wieder und verändert sich möglicherweise durch natürliche Selektion . Jedes Jahr werden die Samen nach der Ernte aufbewahrt und als Samen für die nächste Vegetationsperiode verwendet. Pflanzen, die unter den vorherrschenden Wachstumsbedingungen erfolgreich sind, geben im Vergleich zu weniger erfolgreichen Pflanzen mehr Samen und tragen mehr zur nächsten Generation bei. Die Krankheit tötet anfällige Pflanzen und die Population wird im Laufe der Zeit gegen die üblichen Krankheiten resistent, aber nur, wenn die ursprüngliche Population Resistenzgene aufweist.
Auswahl durch menschliches Eingreifen
Negative Massenselektion, also das Entfernen von Pflanzen/Samen mit unerwünschten Eigenschaften, kann bei der Vorbereitung des Saatguts für die Aussaat, bei Feldbesuchen während der Vegetationsperiode und bei der Ernte erfolgen. Das Entfernen ungesunder/verstorbener Pflanzen vom Feld ist eine einfache Möglichkeit, die Population zu verbessern. Vor dem Pflanzen ist es normal, das Saatgut zu reinigen, um die Samen von Unkraut zu entfernen. Dadurch werden auch kleine Samen entfernt, was zu einer schwachen Selektion in Richtung größerer Körner führt. Saatgut kann auch nach Farbe oder Proteingehalt sortiert werden.
Vorteile
Wenn Genotypen, die in einer vielfältigen Population zusammengewachsen sind, unterschiedliche Profile der Ressourcennutzung aufweisen, ergänzen sie sich bei der Ausbeutung der limitierenden Ressource und unterliegen daher einer geringeren Konkurrenz zwischen den Pflanzen.
Im Falle einer Krankheit oder einer Umweltveränderung werden einige Pflanzen übernehmen, wenn andere ausfallen. Die Ertragsstabilität über Jahre und Umgebungen kann aufgrund der Kompensation besser sein als reine Linien.
Methoden der partizipativen Pflanzenzüchtung (PPB) stellen Alternativen dar, die darauf abzielen, die lokale Anpassungszüchtung zu verbessern, die genetische Vielfalt zu fördern und Landwirte und ländliche Gemeinschaften zu stärken. Bei PPB beteiligen sich Landwirte aktiv an der Entwicklung neuer Sorten oder Populationen, zB durch Selektion.
Nachteile
Verschiedene Genotypen können in einer für die Bevölkerung nicht vorteilhaften Weise miteinander konkurrieren. Eine für eine bestimmte Umgebung oder Nutzung optimierte reine Linie übertrifft die CCP unter diesen spezifischen Bedingungen.
Es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass die darwinistische Auswahl für gewünschte Merkmale wie die Backqualität in die gewünschte Richtung wirkt.
Common Bunt ist eine durch Samen übertragene Krankheit bei Weizen. In der konventionellen Landwirtschaft wird es durch Fungizidbehandlung von Saatgut bekämpft. Im ökologischen Landbau kann das Saatgut vor der Aussaat durch Bürsten gereinigt werden , aber es ist auch wünschenswert, dass Pflanzen genetisch resistent sind. Ein CCP, einschließlich Kreuzungen von resistenten Sorten, wurde 5 Jahre lang mit schwerer Buntbrandinfektion gezüchtet und schien resistenter zu werden, aber die Virulenz des Buntbrands schien sich mindestens genauso schnell zu ändern. Das Gesamtergebnis war, dass die Infektionszahlen stiegen.
Genetische Ressource
CCPs können eine wertvolle Ressource für genetisches Material sein. Sie können verwendet werden, um wertvolle genetische Vielfalt für die zukünftige Nutzung zu erhalten oder als Grundlage für neue Züchtungsprogramme zu dienen. Vielversprechende Pflanzen können selektiert und vermehrt werden, wodurch neue Sorten entstehen.
EU-Saatgutrecht
Im Zeitraum zwischen 2014 und 2018 ist es nach EU-Recht legal , Samen einer zusammengesetzten Kreuzungspopulation als Experiment zu verkaufen und zu kaufen.
ORC Wakelyns-Bevölkerung
Im Jahr 2000 kreuzte der Wissenschaftler Martin Wolfe mit Hilfe von Pflanzenzüchtern und dem Organic Research Center 20 Weizensorten (ausgewählt nach Qualität und Ertrag) und kreuzte sie, um 190 neue Kreuzungen zu erhalten. Diese Samen wurden nicht weiter selektiert und als Population gepflanzt, angebaut, geerntet und neu ausgesät.
Martin Wolfe nannte es YQ, für „Ertrag“ und „Qualität“. Wolfe hat in Brüssel und Westminster Lobbyarbeit geleistet, um eine Ausnahme von den EU-Vorschriften zu erhalten, die den Verkauf von YQ ermöglichen würde. Im Jahr 2014 wurde es akzeptiert und seit 2017 war das YQ-Saatgut, offiziell "ORC Wakelyns Population" genannt, der erste Populationsweizen, der in Europa auf den Markt kam .