(advertentie)
(advertentie)
(advertentie)

In de ‘making of’ leren we wat het inhoudt om een echte nieuwe stabiele wietsoort te veredelen. Deze serie gaan dan ook een stuk verder dan een uitleg over het bevruchten van de ene met de andere plant. In deze aflevering laten we zien hoe je een testkruising kunt maken om de dominantie van een eigenschap te achterhalen.

Dit artikel is het derde deel van de serie de ‘making of’ een nieuwe wietsoort. In deze serie leer je wat het inhoudt om een nieuwe wietsoort te creeren met precies de juiste gewenste eigenschappen. Om dit goed te kunnen doen, hebben we in de eerste twee delen de nodige basiskennis uitgelegd. We begonnen in het eerste deel met een aantal, voor wietzaad-veredelaars belangrijke termen uit de biologie. In het tweede deel hebben we verteld over het Hardy Weinberg principe, en hoe je dit kunt gebruiken om de genotypes in een bepaalde groep planten (genenpoel) te kunnen berekenen. Vandaag vervolgen we onze opleiding tot breeder met de testkruising.

Homozygoot dominant, heterozygoot, of homozygoot recessief?

De testkruising zou je een belangrijk stuk gereedschap voor de veredelaar kunnen noemen. De testkruising kan je namelijk vertellen of een bepaalde eigenschap homozygoot dominant, heterozygoot of homozygoot recessief is. Een voorbeeld; stel je voor dat je een paar zaden hebt gekregen waarvan je verteld is dat alle planten een extreem hoog THC percentage van wel 22% hebben. Dit lijkt je wel een geschikte eigenschap voor een nieuwe wietsoort (uiteraard 😉 ). Om deze eigenschap in je nieuwe wietsoort te krijgen, zul je eerst moeten achterhalen hoe de eigenschap zich genotypisch gezien in de planten bevindt. Hiervoor maken veredelaars gebruik van de testkruising.

shutterstock_468514580

Prachtige paarse toppen, maar is de eigenschap dominant? En zo ja, homozygoot of heterozygoot dominant? Foto: Canna Obscura, Shutterstock.com

Om het fenotype van een plant te bepalen, hoef je niet veel meer te doen dan te kijken naar de plant. Het fenotype vertelt namelijk gewoon alles wat je kunt zien en opmerken zoals de geur, de structuur, kleur en de high et cetera. Wietkwekers hebben vaak genoeg aan een mooi fenotype, als ze daar namelijk stekken van nemen, zullen alle planten immers hetzelfde zijn. Ga je echter zaden veredelen, dan wil je ook weten hoe de eigenschappen in het genotype aanwezig zijn.

In het algemeen genomen zijn er drie mogelijkheden voor iedere eigenschap. Als groene toppen bij wijze van spreken een dominante eigenschap is, en paarse toppen recessief, dan zijn de mogelijke genotypes voor de kleur van de toppen als volgt.

Homozygoot dominant = BB = groene toppen
Heterozygoot = Bb = groene toppen
Homozygoot recessief = bb = paarse toppen

De paarse of groene toppen zijn de fenotypes, maar zeggen nog niets over de genotypes. Dat kun je achterhalen met een testkruising. Omdat B het dominante allel is (groene toppen) zal een plant met het genotype Bb voor de topkleur, groene toppen hebben en geen paarse. Veel fenotypische eigenschappen zoals de kleur van de toppen kun je zien, maar sommigen zoals smaak en effect kun je pas opmerken wanneer je de wiet proeft.

Wanneer we kijken naar een populatie met wietplanten met lichtgroene bladeren en we zien dat een paar van deze planten (bij dezelfde omstandigheden) donkergroene bladeren laten zien. Dan kunnen we ervan uitgaan dat de eigenschap van de bladkleur niet homozygoot is maar heterozygoot. Was de eigenschap namelijk homozygoot (dominant of recessief) dan hadden alle planten dezelfde bladkleur. Aangezien de meeste planten een lichtgroene bladkleur hebben is die eigenschap waarschijnlijk dominant en zijn sommigen van de planten waarschijnlijk homozygoot dominant voor de lichtgroene kleur.

Zou de lichtgroene bladkleur in ons voorbeeld ook de homozygoot recessieve eigenschap kunnen zijn, en de donkergroene bladkleur de heterozygote eigenschap? Aangezien in een geheel homozygoot recessieve populatie (bb) het allel (B) voor heterozygote expressie (Bb) of homozygote expressie (BB) niet voorkomt, is het onmogelijk dat deze eigenschap tot expressie komt. Wanneer een populatie geheel homozygoot is voor een eigenschap (BB of bb) zeggen we dat de eigenschap in die populatie stabiel is. Deze eigenschap komt dan altijd tot uiting, mits er geen andere soorten worden ingebracht in de populatie. Dit noemt men een eigenschap die genetisch zuiver is (true breeding). Als een populatie echter heterozygoot is (Bb) voor een bepaalde eigenschap dan wordt dit als onstabiel gezien of genetisch onzuiver.

Als er dus variatie is in een bepaalde eigenschap, en aan de vijf voorwaarden van het Hardy-Weinberg evenwicht wordt voldaan, dan moet die eigenschap dus wel heterozygoot zijn. In het voorbeeld van de populatie met lichtgroene bladeren, hadden een paar planten donkergroene bladeren. Dit leert ons dat de donkergroene bladeren wel homozygoot recessief (bb) moeten zijn. De lichtgroene bladeren kunnen ofwel heterozygoot zijn (Bb), ofwel homozygoot dominant (BB).

Terug naar de planten met groene en paarse toppen. De meeste planten hebben dus groene toppen. Dit geeft ook aan dat dit een dominante eigenschap is. Als er maar een paar planten met paarse toppen zijn, suggereert dat een recessieve eigenschap. Je weet ook dat die ene plant met die paarse toppen homozygoot recessief is voor die eigenschap (bb). Resumerend kun je stellen dat: een fenotype met een recessieve eigenschap altijd homozygoot recessief is voor deze eigenschap. Een tweede vraag blijft echter onbeantwoord: zijn de eigenschappen groene toppen en lichtgroene bladeren homozygoot dominant (BB) of heterozygoot (Bb)? Om deze vraag met zekerheid te kunnen beantwoorden zul je een testkruising moeten uitvoeren.

Hoe meer planten je bij de testkruising betrekt, hoe betrouwbaarder de resultaten. Foto: SEASTOCK, Shutterstock

Hoe meer planten je bij de testkruising betrekt, hoe betrouwbaarder de resultaten. Foto: SEASTOCK, Shutterstock

De testkruising

Een testkruising wordt uitgevoerd met een plant met een onbekende dominante eigenschap (BB of Bb) en een plant die homozygoot recessief is voor diezelfde eigenschap. Voor de testkruising heb je dus een wietplant nodig van het tegenovergestelde geslacht met de homozygoot recessieve eigenschap. De testkruising vertelt je of de dominante eigenschap homozygoot of heterozygoot is: Wanneer in het nageslacht van een testkruising ook maar één plant voorkomt met de recessieve eigenschap (zoals donkergroene bladeren of paarse toppen) dan moet het genotype van de ouder met de dominante eigenschap wel heterozygoot zijn. 

In het voorbeeld is het onbekende genotype ofwel BB ofwel Bb. Het genotype met de paarse toppen is bb (homozygoot recessief). Deze informatie voeren we in een soort xy-tabel, je kunt hier uitstekend een spreadsheet programma gebruiken zoals Excel (Windows) of Numbers (Apple). We beginnen met het invoeren van de bekende genotypes van de twee ouders waarmee we onze testkruising maken. We weten dat bb onze recessieve eigenschap is en dat de andere ouder tenminste één dominante B heeft. Om deze reden voeren we voorlopig B? in voor deze ouder. Vervolgens vullen we alles in wat we met zekerheid kunnen weten.

schermafbeelding-2016-11-21-om-13-26-14

De eerste rij in het nageslacht zal de dominante groene toppen laten zien (Bb). De tweede rij in het tabelletje kan echter ofwel de dominante eigenschap groene toppen (Bb) hebben, ofwel de recessieve paarse toppen (bb). Om de identiteit van het vraagteken te achterhalen, hoeven we alleen maar een testkruising uit te voeren. Alleen één testkruising levert ons niet genoeg nageslacht op, we zullen dus meerdere planten moeten kruisen met een homozygoot recessief (bb) exemplaar.

Zien we in het nageslacht alleen maar planten met de dominante eigenschap (groene toppen), dan kunnen we ervan uitgaan dat de ouders met die eigenschap homozygoot dominant zijn. Komt er in de helft van de planten in het nageslacht paarse toppen voor, dan zijn de ouders met de groene toppen heterozygoot dominant (Bb).

Ten slotte is het belangrijk om op te merken dat je de testkruising met veel planten uit dient te voeren. Hoe meer planten je kruist, hoe betrouwbaarder de uitslag is. Zou je bijvoorbeeld maar twee planten kruisen die alletwee toevallig het dominante gen B meekrijgen, dan zou je ten onrechte kunnen denken dat groene toppen homozygoot dominant aanwezig zijn in het genotype. Kruis je 10 planten, dan moet het wel heel toevallig zijn dat al het nageslacht het dominante gen erven. Bij 100 planten kun je toeval met zekerheid uitsluiten.

[Openingsbeeld: Yang Nan, Shutterstock.com]
(advertenties)