Retroincrocio – incrocio di un discendente con un genitore

Retroincrocio (in inglese backcross) significa incrociare di nuovo un discendente con una delle sue due linee parentali. Lo scopo è sempre lo stesso: una varietà esistente deve restare com’è e acquisire una sola caratteristica in più, per esempio una resistenza presa da una vecchia varietà locale.

Se a ogni ciclo si usa di nuovo lo stesso genitore, questo si chiama genitore ricorrente, nella letteratura specialistica anche parentale ricorrente. L’altra linea è il donatore e fornisce soltanto il carattere desiderato. Ogni ciclo dimezza ciò che resta del donatore, e lo fa anche quando non si seleziona affatto.

La sequenza dei numeri

La quota che si recupera dal genitore ricorrente si può calcolare in anticipo: dopo t cicli è in media 1 − (1/2)^(t+1) del genoma. Scritto per esteso fa il 75,0 % dopo il primo ciclo, 87,5 dopo il secondo, 93,8 dopo il terzo, 96,9 dopo il quarto e 98,4 % dopo il quinto. Per trasferire un singolo carattere per via classica e recuperare il 99 % della varietà di partenza servono quindi cinque cicli o più.

I marcatori riducono questo tempo a circa la metà. I marcatori sono punti del genoma che in laboratorio si leggono senza ambiguità. Chi a ogni generazione controlla se una pianta porta il carattere desiderato, e anche quanto genoma del donatore porta ancora con sé, se la cava con tre generazioni invece di sei.

I due presupposti

Nella letteratura specialistica stanno nello stesso capitolo e mancano nella maggior parte dei riassunti. Primo: il genitore ricorrente dovrebbe essere a sua volta una linea omozigote. Deve cioè portare nei punti considerati due volte la stessa variante e trasmettere i suoi caratteri senza cambiamenti. Se non lo fa e segrega anche lui a ogni ciclo, alla fine non torna la varietà ma un suo campione casuale.

Secondo: il carattere desiderato deve dipendere da uno o pochi punti del genoma. Con ogni ulteriore punto coinvolto cala la probabilità di ritrovarli tutti nella stessa pianta. Così un programma gestibile diventa uno che fallisce per il numero di discendenti necessari.

Nell’uso tedesco il metodo si chiama Verdrängungszüchtung, cioè selezione per sostituzione. È adatto quando un carattere a ereditarietà semplice, come la resistenza di una varietà locale, va unito alle qualità di una varietà produttiva ma sensibile.

Ciò che non scompare

Una cosa resta, e resta per costruzione: l’intorno immediato del punto che interessa. Poiché a ogni ciclo si seleziona proprio quel punto, anche ciò che gli sta attorno viene selezionato per forza, mentre il resto del genoma donatore si dimezza. Questo resto si chiama linkage drag, il trascinamento da associazione.

La sua dimensione non dipende dal numero di generazioni ma da quanto spesso i cromosomi vengono spezzati e ricomposti in quel punto. Se il carattere sta in un tratto dove ciò accade di rado, lì sopravvive anche a tre cicli un pezzo di diversi milioni di paia di basi. Con un corredo cromosomico di cannabis di circa 750 milioni di paia di basi, questo può valere ben un punto percentuale dell’intero genoma. Se il carattere è in una posizione favorevole, lo stesso pezzo si riduce a una frazione.

Per questo un retroincrocio non è nemmeno un’alternativa al doppio incrocio. I due metodi rispondono a domande diverse: uno porta un carattere in una varietà esistente, l’altro produce semi commerciali da quattro linee.

Fonti