Monet ajavat nykyään hybridiautoilla. Hybridiautot yhdistävät parhaat osat kahdesta maailmasta yhdessä ajoneuvossa. Sama koskee hybridivihanneksia.
Siemen on suvullisesti lisääntyvä tuote
Kasvit tuottavat siemeniä lisääntymällä suvullisesti. Uroskasvin siitepöly hedelmöittää naaraskasvin munan, josta kehittyy siemen sisältäen uuden kasvin alkion. Tällä uudella kasvilla on geneettisiä ominaisuuksia sekä urokselta että naaraalta.
Samantyyppisten kasvien siitepölyvaihto tapahtuu satunnaisesti. Tuuli tai hyönteiset levittävät siitepölyä. Tätä säätelemätöntä siitepölyn jakautumista kutsutaan "vapaaksi pölytykseksi", ja se johtaa geneettisten ominaisuuksien satunnaiseen jakautumiseen. Populaatiota muodostavien yksilöiden välillä voi olla paljon eroa, kuten elinvoimassa, vahvuudessa, korkeudessa, hedelmällisyydessä, juurten kehityksessä, stressin sietokyvyssä jne.
Kasvien viljely on peräisin antiikin ajoilta.
Ihmiset ovat hyödyntäneet tätä suurta vaihtelua luonnonvaraisten kasvilajien populaatioiden välillä ja valinneet kasveja, jotka tuottavat enemmän ruokaa, sisältävät enemmän kuitua, tarjoavat paremman ravinnon ja säilyvyyden jne. Säästämällä enemmän viljaa tuottavien, maukkaampien tai muuten muita kasvilajeja parempia siemeniä ihmiset ovat luoneet tuottavampia lajikkeita tuhansien vuosien ajan.
Lajikkeiden parantaminen vaatii paljon aikaa erityisesti silloin, kun halutaan luoda enemmän hyödyllisiä ominaisuuksia sisältäviä kasveja ja viljelykasveja. Geneettisten ominaisuuksien satunnaisen jakautumisen vuoksi sellaisten kasvien löytäminen ei ole helppoa, joilla on ihanteellinen ominaisuuksien yhdistelmä, esim. suuret siemenet JA sairauksien vastustuskyky JA hyvä säilyvyys JA hyvä maku. Tarvitaan paljon onnea ja työtä suurella määrällä kasveja, kun halutaan löytää yksilö, jolla on (useita) näitä ominaisuuksia.
Hybridilajikkeen tuottaminen
Kasvien viljelijät ovat oppineet paljon sen jälkeen, kun Gregor Mendel laati perusperiaatteet genetiikalle työskennellessään herneiden parissa luostaripuutarhassaan. Tekniikka, jota kutsutaan hybridisaatioksi mahdollistaa prosessin, jolla voidaan lisätä toivottuja ominaisuuksia yksilölle. Näin se toimii:
Kuvittele, että sinulla on vapaasti pölyttynyt porkkanoiden populaatio. Jotkut populaation yksilöt tuottavat erittäin hyviä porkkanoita, mutta ne ovat edelleen herkkiä lehtisairauksille. Sen vuoksi nämä kasvit eivät selviä hyvin sateisina vuodenaikoina. Samassa populaatiossa on myös yksilöitä, joilla näyttää olevan parempi vastustuskyky lehtisairauksille, mutta niiden juuret ovat vain keskinkertaiset. Yrityksistämme huolimatta emme löydä kasveja, joilla on sekä hyvät juuret että hyvä vastustuskyky lehtisairauksille.
Nyt me lajittelemme hyväjuuriset kasvit ja pidämme ne erillään muista porkkanoista. Annamme näiden kasvien lisääntyä, ja monien vuosien ajan me valitsemme hyväjuuriset kasvit ja heitämme loput pois. Lopuksi meillä on kasvipopulaatio enimmäkseen hyvillä juurilla.
Voimme tehdä saman kasveilla, joilla näyttää olevan hyvä vastustuskyky lehtisairauksille. Valitsemalla terveimmät kasvit saamme ryhmän kasveja vahvoilla ja terveillä lehdillä myös kosteissa olosuhteissa.
Kasvipopulaatiota hyvillä juurilla kutsutaan jalostuslinjaksi, ja kasvipopulaatio terveillä lehdillä on toinen jalostuslinja. Annamme nyt näiden kahden linjan kukkia samalla pellolla ja annamme niiden vaihtaa siitepölyä ja tuottaa siemeniä. Nämä kasvavat hybridiyksilöiksi, jotka tuottavat hyviä juuria JA terveitä lehtiä. Hybridisaatio yhdistää vanhemmaispopulaation tai jalostuslinjan ominaisuudet ja luo uuden hybridipopulaation tai hybridilajikkeen. (Latinaksi tätä hybridilajiketta, joka on kahden jalostuslinjan ensimmäinen jälkeläinen, kutsutaan nimellä Filial 1. Tästä lyhenne F1 on peräisin).
Hybridilajikkeiden edut
Tiukka valinta ja vanhemmaislinjojen lisääntyminen tekee niistä yhdenmukaisempia. Yhdistämällä kaksi erittäin yhdenmukaista jalostuslinjaa luomme hybridejä, jotka ovat myös täysin yhdenmukaisia. Tämän vuoksi viljelykasvit kasvavat useimmiten ennustettavasti ja kypsyvät tasaisesti.Näin saadaan tiettyjä etuja viljelyskasvien käsittelyssä ja sadossa.
Valitun genetiikan yhdistelmä hybridissä antaa hybridille yleensä lisävoimaa (hybridillä on enemmän elinvoimaa kuin kahdella vanhemmaislinjalla yhteensä). Tämä hybridielinvoima antaa kasveille mahdollisuuden kasvaa voimakkaasti ja tuottaa suuria viljelykasveja.
Hybridilajikkeiden hoito
Gregor Mendel julisti, että hybrdiyksilön ominaisuuksien yhdistelmä pysähtyy, kun nämä hybridikasvit risteytetään prosessilla, jota kutsutaan erotteluksi. Tämä johtuu geneettisen materiaalin satunnaisesta uudelleenjärjestelystä suvullisen lisääntymisen aikana. Voidaksemme jatkaa saman hybridilajikkeen tuottamista meidän on pidettävä huolta kahdesta vanhemmaislinjan jalostuslinjasta. Joka kerta, kun me risteytämme kaksi vanhemmaislinjaa, me luomme hybridilajikkeen, jolla on toivotut ominaisuudet kummaltakin vanhemmalta.
Mitä Seed Savers on?
Joskus kuulemme kritiikkiä hybridisaatiosta, että viljelijät eivät voi säästää omia siemeniään vaan heidän on ostettava uusia hybridilajikkeen siemeniä siemenyritykseltä joka vuosi. Se on totta. Mutta kaupallisilla siemenyrityksillä ei ole yksinoikeutta hybridisaatioon toimialueena. Harrastelijapuutarhurit, puutarhurit ja ammattiviljelijät voivat käyttää samoja periaatteita ja luoda omia hybridejä. Mutta se on erittäin työlästä, vaatii paljon aikaa ja hyvin organisoidun tiimin, joka hoitaa jalostuslinjoja, luo hybridejä ja tuottaa puhtaita ja terveitä siemeniä. Puutarhurit ja viljelijä, jotka ovat riippuvaisia hyvien ja tuottoisien hybridien eduista ovat samaa mieltä, että siementen osto vuosittain kannattaa.
Hybridit ovat luonnollisia
Hybridisaatiossa hyödynnetään luonnollisissa populaatioissa esiintyvää geneettistä vaihtelua. Valitessamme voimme tehdä useita eri jalostuslinjoja, joissa valitut ominaisuudet keskitetään. Risteyttämällä eri jalostuslinjoja voimme yhdistää nämä ominaisuudet monella eri tavalla ja luoda useita hybridilajikkeita.
Hybridejä ei ole muunnettu geneettisesti
Olemassa on useita tekniikoita, joilla voidaan edistää viljeltyjen vanhemmaislinjojen ja hybridilajikkeiden kehitystä esim. keinotekoisella pölytyksellä (hyönteisten tai tuulen sijasta) ja luonnollisesti esiintyvillä yhteensopimattomuusmekanismeilla tai hedesteriliteetillä. Hybridisaatio ei kuitenkaan käsitä geneettisiä materiaaleja lajikkeessa eikä tekniikoita, joilla lajiketta muutetaan tuomalla DNA:ta muista lajikkeista.
Hybridit eivät ole klooneja. Hybridipopulaatio käsittää ryhmän yksilöitä, jotka jakavat joitakin yleisiä ominaisuuksia, mutta niissä on edelleen geneettistä vaihtelua. Kaiken kaikkiaan vanhemmaislinjat eivät ole täysin sisäsiittoisia, vain huolella valittuja (yleensä n. 6—7 sukupolvea). Kloonit ovat yksilöitä, jotka lisääntyvät suvuttomasti (perunat, valkosipuli, hedelmäpuut, viinirypäleet jne.), kun taas hybridit lisääntyvät suvullisesti.
Kasvien viljely ei lopu koskaan
Kasvien genomin tuntemus auttaa nykyaikaista kasvien viljelyä. Meillä on nyt laboratoriolaitteita, joilla saamme nopeasti selville yksilön geneettisen koostumuksen ja voimme kasvien aikaisessa kasvuvaiheessa päättää, millä kasveilla on toivomamme ominaisuudet. Samantyyppistä laitetta käytetään virustutkimuksessa ja rokotteiden kehittämisessä.
Nopea tiedon lisääntyminen kasvien genomista ja automaattiset analysointilaitteet auttavat uusien lajikkeiden kehittämisessä, jotka viihtyvät stressaavissa olosuhteissa, sisältävät enemmän ravintoa, maistuvat paremmilta ja kasvavat hyvin ilman suurempia haittoja.
Näiden tekniikoiden harkittu ja tahdikas käyttö on meille kaikille hyödyksi.
