Mitä ovat mutaatiot?

Kasvattajien välisistä keskusteluista käy yhä uudelleen ilmi, ettei ole aivan selvää, milloin on kyse mutaatiosta, modifikaatiosta tai risteytyksestä. Yritän artikkelissani selventää asiaa. Kaikilla itseensä vakavasti suhtautuvilla kasvattajilla tulisi olla tietyt perustiedot jalostuksesta. Kuvaan nyt kaikkea elollista koskevan muuntelun kolmea aiheuttajaa. Kasvattajat kutsuvat niitä modifikaatioiksi, risteytyksiksi ja mutaatioiksi.

Teksti: T. Vins: Was ist eine Mutation? AZ-Nachrichten 9/2003, s. 258–259
Kääntänyt Johanna Lahtinen

Neitokakaduilla löytyy paljon erilaisia värimuunnoksia (kuva: Claudio Brisighello / CC 2.0)

Modifikaatiot

Modifikaatio tarkoittaa muuntumista, mukautumista tai muokkautumista. Jalostuksessa modifikaatioilla tarkoitetaan sellaisia eliöiden (tähän ryhmään kuuluvat myös kasvit) ominaisuuksien muutoksia, jotka aiheutuvat erilaisista ympäristö- ja elinolosuhteista. Seuraavissa esimerkeissä on kyse modifikaatioista. Kasvihuoneessa kasvatetut kukat näyttävät yleensä erilaisilta kuin saman lajin luonnonvarainen muoto. Kasvihuonekasvit kukkivat rehevämmin ja niiden kukat muuttavat myös usein väriään. Pohjois-Amerikassa taas elää kyyhkylaji, jota esiintyy myös Etelä-Amerikassa. Mitä kosteampi ilmasto on, sitä tummempia kyyhkyt ovat. Kun pohjoisamerikkalaisia kyyhkyjä kasvatettiin kasvihuoneessa, jonka olosuhteet vastasivat Etelä-Amerikan ilmastoa, linnuista tuli väriltään aivan samannäköisiä kuin eteläamerikkalaisista lajitovereistaan.

On myös yleisesti tunnettua, että kanarodut, joita kasvatetaan sekä Englannissa että Saksassa, poikkeavat ulkonäöltään monella tavalla toisistaan. Englannissa kasvatetut kanat ovat yleensä värisävyltään paljon vivahteikkaampia ja pehmeämpiä. Syynä tähän on epäilemättä kostea meri-ilmasto. Unkariin kuljetetut holsteinilaiset marskimaan naudat puolestaan muuttuivat kuivassa mannerilmastossa ulkomuodoltaan ja suorituskyvyltään. Eksoottiset linnut, joita pidetään vain sisällä pimeissä lentohäkeissä ja joita sädetetään punaisella valolla, muuttuvat ulkonäöltään ennemmin tai myöhemmin riippuen punaisen valon määrästä.

Myös ravinnolla on suuri merkitys. Jos esimerkiksi pitkälle jalostettua sikarotua olevan emän poikueesta erotetaan joitakin porsaita ja annetaan niille vain välttämättömin ravinto, joka sisältää niukasti valkuaisaineita, porsaista tulee pian luonteeltaan villisikojen kaltaisia. Jos ne päästetään vapaaksi ja annetaan niiden pärjätä omillaan, ne villiintyvät pian täysin. Ravinto vaikuttaa paljon myös kaikkien eliöiden suorituskykyyn, ulkoiseen olemukseen ja lisääntymiseen. Esimerkiksi kanoilla ravinnon laatu on suoraan verrannollinen niiden munintaan.

Kaikki ulkoisten olosuhteiden aiheuttamat muutokset eivät ole perinnöllisiä. Mikäli muuttuneissa olosuhteissa kasvaneiden yksilöiden jälkeläiset kasvatetaan alkuperäisissä olosuhteissa, ne tulevat muistuttamaan esi-isiään. Jos esimerkiksi vuosikausia kasvihuoneessa kasvaneiden ja pitkälle jalostettujen kasvien siemeniä kylvetään luontoon, siemenistä kasvaa alkuperäisen villin muodon kaltaisia kasveja, elleivät ne kuole. Vaikka modifikaatiot eivät itsessään ole perinnöllisiä, perintötekijöillä on kuitenkin osuutta siihen, mitkä positiiviset tai negatiiviset ominaisuudet ilmenevät suotuisissa tai epäsuotuisissa olosuhteissa. Ei ole siis nurinkurista, että kasvattaja pitkälle jalostettuja kanoja hankkiessaan tiedustelee tarkkaan myyjältä niiden aikaisempia ruokinta- ja pito-olosuhteita. Hän voi mahdollisesti tehdä tiedoista merkittäviä johtopäätöksiä. Sama pätee tietenkin myös muihin kasvattajiin ja eläinlajeihin.

Risteytysjalostus

Eläinten kasvattajat tarkoittavat risteytysjalostuksella kasvatusta parittamisen avulla. Tämä ei kuitenkaan vielä sano kovin paljon. Todellisuudessa sillä viitataan yleensä kasvatuksen korkeimpaan osaamiseen. Alan hallitseminen edellyttää mm. perinnöllisyyden lainalaisuuksien tuntemusta, sitkeää luonnetta ja hyvää havainnointikykyä. Myös eläinrakkaus, tietty sormituntuma ja luonnollisesti myös pieni määrä onnea kuu-luvat asiaan. Niille, joilla ei ole näitä ominaisuuksia, jokainen siitos jää arpapeliksi. Seuraava ”klassinen” esimerkki auttaa ymmärtämään, mistä risteytysjalostuksessa on kyse. Alan konkareille esimerkki ei varmastikaan tuo uutta tietoa.

Kahdesta marsurodusta, joista toinen on musta ja lyhytkarvainen ja toinen valkoinen ja pitkäkarvainen, halutaan jalostaa uusi, musta ja pitkäkarvainen rotu. Aluksi molempien rotujen perintötekijät täytyy määrittää tarkoin. Marsujen kohdalla se käy verrattain nopeasti niiden suuren hedelmällisyyden ja varhaisen astutusiän ansiosta. Erilaisten siitosparien avulla kasvattaja saa selville, että musta väri ja lyhyt karva ovat dominoivia (vallitsevia) ominaisuuksia ja valkoinen väri ja pitkä karva puolestaan periytyvät resessiivisesti (peittyvästi). Nämä tiedot ovat kaikkien seuraavien risteytysten perusta. Kokenut kasvattaja saavuttaa asetetun päämäärän verrattain nopeasti, maallikko taas tuskin lainkaan tai vain sattumalta. Risteytysjalostuksessa on lukematon määrä eri mahdollisuuksia ja paljon muunnelmia. Myös valinta kuuluu asiaan. Sen avulla voidaan esimerkiksi karsia joitakin ei-toivottuja ominaisuuksia.

Itävaltalainen augustinolaismunkki Johann Gregor Mendel määritteli 1800-luvun puolivälissä ensimmäisenä risteymien perinnöllisyyslait risteyttäessään kaksi erilaista hernelajia keskenään. Monia vuosia kestäneen vaivalloisen työn jälkeen hänellä oli käytössään runsaslukuinen aineisto. Mendelin julkaisut jäivät kuitenkin huomiotta hänen elinaikanaan. Vasta 1900-luvun vaihteessa hänen kirjoituksistaan kiinnostuttiin jälleen, kun muut tutkijat tunnustivat niiden suuren merkityksen omien kokeidensa perusteella. Siitä lähtien on puhuttu Mendelin säännöistä. Ne täytyy jokaisen kasvattajan tuntea, vaikka nykyään onkin jo todettu, ettei niitä välttämättä voida soveltaa kaikkiin tilanteisiin.

Kuten jo aikaisemmin mainitsin, risteytysjalostuksessa on tärkeintä tuntea perintötekijät. Kun ne on tarkoin selvitetty, voidaan laatia risteytyskaavio, jossa ominaisuuksia kuvataan tietyillä kirjainsymboleilla.

Mutaatiot

Myös tavanomaisten eläinten ja kasvien jälkeläisissä saattaa olla yksilöitä, jotka erottuvat muista enemmän tai vähemmän. Näin tapahtuu ilman selvää syytä, eikä lainkaan niin harvoin kuin yleisesti oletetaan. Erot vanhempiin verrattuna voivat olla monenlaisia. Ne voivat ilmetä ulkonäössä (rakenteessa), suorituskyvyssä (laadussa ja määrässä) tai jopa älyllisissä ominaisuuksissa. Rakenteelliset muutokset voivat koskea koko ulkomuotoa tai ne voivat olla vähäisempiä (värisävy, lintujen höyhenten hienous, turkiseläinten karvan ”savun” väri jne.).

Perintöaineksen äkillisten muutosten syistä on olemassa eri näkemyksiä. Oikeastaan vain siitä ollaan yksimielisiä, että muutosten aiheuttajia ovat geenit (perintötekijät) tai kromosomit (perintötekijöiden kantajat). Ei ole tieteellisesti todistettu, mikä vaikuttaa luonnollisen mutaation syntyyn. Keinotekoisten eli suunniteltujen mutaatioiden tuottamisessa on tietääkseni päästy vain vaatimattomaan alkuun kasvien jalostuksessa.

Jotkut eliölajit ovat ilmeisen alttiita mutaatioille. Tähän joukkoon kuuluvat oikeutetusti myös suositut undulaatit, jotka yllättävät meidät aina uusilla muunnoksilla. Mutaatiolla on tietenkin kasvattajalle arvoa vain siinä tapauksessa, että hän pystyy sen avulla parantamaan kasvattamiensa eläinten tai kasvien ominaisuuksia tai kehittämään uuden parempilaatuisen rodun tai lajin.

Samanlaisia mutaatioita syntyy usein sattumalta eri paikoissa suunnilleen samoihin aikoihin. Sellaisessa ihannetilanteessa, jossa yksilöt ovat eri sukupuolta, jatkojalostus on suhteellisen yksinkertaista. Jos sen sijaan on saatavilla vain yksittäinen yksilö, se täytyy parittaa lajin tavallisen edustajan kanssa. Joka tapauksessa perintötekijät täytyy tutkia tarkoin ja pitää kiinni niiden tuottamista ominaisuuksista. Mutaatioiden jatkojalostus kuuluu siis risteytysjalostuksen alaan.