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Bei der Suche nach Erkenntnissen in der Hybridzüchtung stößt man schnell auf den Begriff Heterosis-Effekt, die ausgeprägte Leistungsfähigkeit von Hybriden bezüglich Ertrag und Vitalität gegenüber ihren Eltern. Weniger bekannt ist der gegenteilige Effekt, der allerdings nicht selten ist: die Hybrid-Nekrose oder Hybridschwäche.
Was ist Hybrid-Nekrose?
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Die Hybrid-Nekrose kann man sich als ein Häufung von spontan auftretenden Zelltod-Ereignissen vorstellen, die die ganze Pflanze erfassen. Sie ist ein Symptom eines grundlegenden Problems von Hybridpflanzen, bei der Kreuzung von zwei Inzuchtlinien findet eine Kombination von Merkmalen statt und es treffen zwei individuell evolvierte Immunsysteme aufeinander. Das Aufeinandertreffen läuft nicht immer reibungslos ab, dann mündet der Kreuzungsversuch in einer Autoimmunerkrankung der Pflanze.
Dangerous Mix - die Bezeichnung sagt alles
Die neueste Studie der Forscher (publiziert im Fachmagazin Current Biology) handelt von einem Sonderfall der Kreuzung zweier bestimmter Linien von Arabidopsis thaliana. Aus der Verbindung von UK-3 und UK-1 gehen hybrid-nekrotische Nachkommen hervor (UK steht für Umkirch in Baden-Württemberg), dafür verantwortlich ist das Aufeinandertreffen von zwei NLR-Proteinvarianten (sie sind wichtig für die Immunantwort von Organismen).
Zwei Risiko-Allele sind verantwortlich für die NLR-Risikotypen DM1 (aus UK-3) und DM2 (aus UK-1 stammend) - die Abkürzung DK für "dangerous mix" ist bezeichnend. Diese beiden bilden bei der Kreuzung einen Komplex und lösen dadurch einen Fehlalarm im Immunsystem aus der den Angriff durch Pathogene vorgibt. Durch die Indentifizierung der genetischen Ursachen können Kreuzungsbarrieren aus dem Weg geräumt werden und neue Zugänge zur Erforschung des pflanzlichen Immunsystems geöffnet werden.
Die Ergebnisse stellen den bisher geltenden Artbegriff ein Stück weit in Frage, es zeigt sich dass selbst innerhalb einer Art Beschränkungen bestehen, die eine erfolgreiche Kreuzung verhindern können. Möglich wäre, dass sich die betroffenen Linien auf dem Weg zu einer neuen Arttrennung befinden und sich deshalb nicht mehr kreuzen lassen. Das öffnet den Weg zu weiteren spannenden Forschungsfragen.
Quelle: Pflanzenforschung.de
