Hybridisierung: Methoden der Kreuzung
Die Hybridisierung in der Züchtung von mehrjährigen Gräsern ist die am weitesten verbreitete und effektivste Methode zur Schaffung von Ausgangsmaterial. Sie dient dazu, in Hybriden die erforderlichen Merkmale und Eigenschaften der Elternformen zu vereinen, die Variabilität zu erweitern, neue Formen zu erhalten, fördert die Steigerung der Hybridkraft und gewährleistet eine gewisse Plastizität bei der Bildung von Hybridsorten.
Die Hybridisierung ist wie die Selektion ein notwendiges Glied des Züchtungsprozesses in Kombination mit anderen Methoden.
Vor allem wird sie notwendigerweise mit der Selektion kombiniert, sowohl bei der Auswahl der Elternformen als auch bei der Bildung von Hybridsorten mit der Fixierung der gewünschten Merkmale und Eigenschaften sowie des Heterosiszustands in den Generationen. Die Schaffung von komplexen Hybridsorten-Populationen basiert auf der sequentiellen Polycross-Kreuzung ausgewählter Stammväter – Pflanzen, Biotypen, Sorten, Selbstbefruchtungslinien. Polyploide Sorten mehrjähriger Gräser werden in der Regel durch Hybridisierung auf polyploidem Niveau gebildet. Nützliche Mutanten werden ebenfalls durch Hybridisierung zu Sorten entwickelt.
Die Hybridisierung ist die Hauptmethode zur Ermittlung der allgemeinen und spezifischen Kombinationsfähigkeit des Ausgangsmaterials.
Die Anwendung der Hybridisierung in der Züchtung von mehrjährigen Gräsern erfolgt auf verschiedene Weise.
Natürliche – spontane Fremdbestäubung erfolgt direkt in der Natur aufgrund der stark ausgeprägten Eigenschaft der Kreuzbefruchtung bei den meisten Arten mehrjähriger Gräser. Sie ist nicht nur innerhalb der Art möglich, sondern auch zwischen verschiedenen Arten. Zum Beispiel bei Luzerne zwischen den Arten Blaue, Gelbe, Veränderliche und anderen; bei Esparsette zwischen den Arten Gewöhnliche, Sand-, Transkaukasische; bei Kammgras zwischen den Arten Kammförmiges, Wüsten-, Sibirisches; zwischen Weidelgras und Italienischem Weidelgras.
Freie uneingeschränkte Fremdbestäubung wird üblicherweise in Sammelgärten verwendet. Das Hybridmaterial entsteht dabei durch freie Bestäubung der Mutterpflanzen mit Pollen aller benachbarten Sorten. Diese Methode wird verwendet, um die allgemeine Kombinationsfähigkeit einzelner Sorten, Biotypen oder Pflanzen zu ermitteln. Sie wird durch die anschließende Aussaat der fremdbestäubten Pflanzen und den Vergleich mit den ursprünglichen nicht fremdbestäubten Pflanzen ermittelt.
Manchmal wurde solches Hybridmaterial bei hoher Heterosis als Ausgangsmaterial für die Bildung von Hybridsorten mit fixierter Heterosis verwendet.
Die eingeschränkt freie Fremdbestäubung basiert auf der stark ausgeprägten Selbststerilität, Selbstinkompatibilität und Selektivität der Befruchtung bei den meisten mehrjährigen Gräsern. Die Grundlage dieser Methode ist die gezielte Auswahl der ursprünglichen Elternsorten, Biotypen, Einzelpflanzen und ihre freie Kreuzung unter den Bedingungen einer Fremdbestäubungsplantage – eines Polycross auf einem isolierten Standort. Diese Methode wurde häufig in der Züchtung mehrjähriger Gräser angewendet, hauptsächlich bei der freien Fremdbestäubung ausgewählter Sorten-Populationen im Ganzen.
Die Einfachheit der Methode und die große Menge gewonnener Hybridsamen ermöglichten es, den Zuchtprozess schnell zur Sortenprüfung zu führen. Gleichzeitig entstand bei der Hybridsorte eine gewisse populationsbedingte Verschiedenartigkeit, die einen relativ hohen Heterosis-Effekt gewährleistete, was den Vorteil der Hybridsorte gegenüber den Ausgangssorten ausmachte.
Die Effizienz dieser Methode ist jedoch nicht sehr hoch. Dies liegt daran, dass der Kreuzungsgrad bei der freien Fremdbestäubung kaum kontrollierbar ist. Gleichzeitig hängt er stark von den Wetterbedingungen und der Verfügbarkeit von Bestäubern während der Blütezeit ab. Der Heterosis-Effekt ist gering und nimmt in den nachfolgenden Generationen etwas ab.
Bei Hybriden aus der eingeschränkt freien Fremdbestäubung dominiert meist die mütterliche Vererbung stärker. Dies kann jedoch durch die Bestimmung der mütterlichen oder väterlichen Rolle der ausgewählten Sorten reguliert werden. Es ist bekannt, dass lokale, insbesondere wildwachsende Formen bei Kreuzungen unter lokalen Bedingungen eine große Vererbungskraft besitzen. Wenn man sie als väterliche Eltern verwendet, kann man ihre Dominanz in der Hybridnachkommenschaft abschwächen, und umgekehrt, wenn man eine nicht regionale Form als mütterlichen Elternteil verwendet, diese Dominanz verstärken. Durch die Regulierung der Blühzeitpunkte und -bedingungen der mütterlichen und väterlichen Pflanzen kann man die Blüten derjenigen Pflanzen in günstigere Befruchtungsbedingungen versetzen, deren Merkmalsdominanz in der Hybridnachkommenschaft erwünschter ist.
Änderungen der Blühzeitpunkte können durch das Köpfen der Pflanzen oder das rechtzeitige Entfernen frühblühender Blüten sowie durch andere Methoden erreicht werden, die die Blüh- und Befruchtungsaktivität fördern oder abschwächen. Für eine objektivere Auswahl der ursprünglichen Elternsorten ist es sinnvoll, eine vorläufige Bewertung ihrer Kombinationseignung in Kreuzungen durchzuführen. Eine solche Bewertung ermöglicht es, die Art der Kombination der gewünschten Merkmale der gekreuzten Sorten in der Hybridnachkommenschaft zu ermitteln.