Moeilijke materie

Ik beloofde een paar weken geleden om eens uit te zoeken hoe het zit met het kruisen van verschillende soorten pepers.

Dat bleek niet zo gemakkelijk als ik dacht. Er is in het Nederlands weinig over te vinden, ik heb uiteindelijk informatie gezocht in publicaties van Paul W. Bosland, professor en docent aan de New Mexico State University (waar rassen als Numex Twilight en Numex Big Jim zijn ontwikkeld). Hij wordt ook wel ‘The Chileman’ genoemd. Zou het een man met voorouders in Nederland zijn 🙂 ?

Afijn, ik ga gelijk beginnen want het is veel en lastig, ik ben geen bioloog. Ik denk dat het ook niet nodig is om alles tot in de kleinste details te begrijpen want dan gaat het over Interspecifieke hybridisatie, chromosomale structurele arrangementen, endosperm-degeneratie, etc. Ik heb geprobeerd om er iets van te snappen en dat hieronder begrijpelijk samen te vatten 🙂 .

Allereerst: ik schrijf hier over kruisingen tussen verschillende soorten pepers (species). Dat is veel gecompliceerder dan kruisingen tussen verschillende rassen binnen een soort want die kunnen makkelijk kruisen. Een rode en een gele Habanero kruisen  gemakkelijk. En dat geldt ook voor een puntpaprika en een blokpaprika. En een paprika kan zelfs vrij makkelijk kruisen met een cayennepeper, want ze behoren allebei tot de groep Capsicum annuum.

Een peper is zelfbestuivend, ze heeft zowel het mannelijke stuifmeel als de vrouwelijke stamper bij elkaar in 1 bloem (daarom is een zuchtje wind of een tikje tegen de plant voldoende om de peper of paprika te bestuiven).

Op de foto hieronder zie je paarse bloem van de peper Schwarze Peperoni (Capsicum annuum). Je ziet dat er zowel een vrouwelijke stamper is als mannelijke meeldraden met stuifmeel:

Met behulp van wat luchtverplaatsing kan ze zichzelf dus bestuiven, maar insecten (en mensen) kunnen voor kruisbestuiving zorgen door het stuifmeel van een andere pepers op de stamper te laten landen voor het stuifmeel van deze bloem dat doet.

Er zijn trouwens binnen de soort Capsicum annuum ook rassen met witte bloempjes en dat lijkt bij het kruisen tussen soorten iets belangrijks te zijn maar dat heb ik niet helemaal begrepen.

Er bestaan zo’n 40 soorten pepers (Capsicum species) maar er zijn 5 soorten die veel voorkomen:

• Capsicum annuum (waaronder bijvoorbeeld cayennepeper, jalapeño maar ook de paprika)
• Capsicum baccatum (veel aji’s vallen hieronder)
• Capsicum chinense (dit zijn vaak zeer hete, kruidige pepers zoals Habanero’s en Scotch Bonnets)
• Capsicum frutescens (dit zijn bijna altijd kleine hete  pepers die altijd rechtop in de planten staan, de bekendste zijn Birdseye en Tabasco)
• Capsicum pubescens (afwijkend door de dikke zwarte zaden, voorbeelden zijn Rocoto en Manzano)

Over die laatste kan ik kort zijn: Capsicum pubescens kruist niet met andere pepersoorten.

De soorten die niet in dit lijstje staan zijn vaak botanische soorten die in smaak, opbrengst, groeiwijze, vroegheid, etc. zo afwijkend zijn dat ze minder interessant zijn voor de commerciële teelt. Er zijn wel subsoorten waar mee wordt gekruist, zoals Capsicum annuum var. glabriusculum. Vaak duidt dat op een net iets ander type dat uit een ander deel van de wereld komt (want pepers komen van oorsprong niet alleen uit Zuid-Amerika, maar ook uit andere landen en werelddelen zoals Thailand, Spanje, India, Afrika, China, etc.).

Ik dwaal af, even terug: de 4 bekende soorten (annuum, baccatum, chinense en frutescens) kruisen niet gemakkelijk. Maar het kan in theorie wel. In een publicatie van Paul Bosland wordt gesteld dat de mate van genetische verwantschap daarin heel belangrijk is; hoe meer overeenkomsten in de genen, des te groter is de kans dat 2 soorten kunnen kruisen. En als die kans heel klein is, is ze er toch. Als er 100 pepers worden kruis bestoven en het mislukt 99 keer, dan is er uiteindelijk wel één kruising waar wellicht verder op geborduurd kan worden.

Als de genetische verschillen groot zijn zullen er barrières optreden. Misschien weer eens een vreemde vergelijking maar denk aan het kruisen van een mens met een chimpansee, met een rat en met een spin. Hoe meer overeenkomsten, des te groter is de kans dat het gedeeltelijk succesvol zou kunnen zijn. Hoe verder van elkaar, des te groter is de kans dat er geen bruikbare overeenkomsten zijn en het volledig mislukt. Je kunt bijvoorbeeld denken aan proefdieren die op bepaalde punten zo nauw verwant zijn aan de mens dat er medicijnen op worden getest.

Als pepers van bepaalde soorten niet kunnen kruisen wordt daarbij de term ‘incompatibiliteitsbarrière’ gebruikt (als een obstakel tussen pepers die niet verenigbaar zijn). Die barrières kunnen verschillend zijn: er zijn kruisingen die geen pepers geven. En er zijn kruisingen die wel pepers geven maar waarvan de zaden steriel zijn, niet aanwezig zijn, of alleen maar leeg, loos en verschrompeld. De zaden kunnen er ook prima uitzien en kiemen maar geen goede planten geven. Denk daarbij aan het vroegtijdig sterven van al dan niet misvormde zaailingen. Of er groeit nog wel een volwassen plant die echter geen pepers kan produceren. Allemaal manieren om te verhinderen dat verschillende soorten die niet verenigbaar zijn toch kruisen.

Ik herken het laatste voorbeeld: vroeger ruilde ik peperzaden, en ik kan me herinneren dat ik eens een peperras zaaide van geruilde zaden, en dat de zaden goed kiemden, de planten goed groeiden en ook behoorlijk groot werden (ik had zo’n setje van 3 planten bij elkaar). Er verschenen wel bloemknopjes maar die vielen telkens al af voor ze opengingen. Uiteindelijk was er in oktober geen enkel bloempje gaan bloeien, allemaal voortijdig afgevallen. En ik had dus ook geen enkele peper van de drie planten. De plant was nog steeds gezond, wel 120 centimeter hoog. Ik begreep wel dat het iets met een kruising was, maar nu begrijp ik beter wat er aan de hand was. Had ik er toen maar foto’s van gemaakt 🙂 .

Ik kan me verder geen andere voorbeelden van problemen met kiemen, groei of vruchtzetting herinneren. Wel is er hier eens een paprika gekruist: de Blue Jay. Ik weet niet met welk ander ras, ik weet alleen dat het ook een paprika was (want ik houd paprika’s en pepers in 2 verschillende kassen van elkaar gescheiden).

De kruising:

Zo gemakkelijk kruisen rassen binnen een soort dus. Op verschillende universiteiten worden soorten geprobeerd met elkaar te kruisen. Om goed onderzoek te doen worden er meerdere soorten gekruist en gezaaid, allemaal onder precies dezelfde omstandigheden opgekweekt, verzorgd en geoogst (zo las ik dat de zaden werden gezaaid in incubators bij 27,5 graden, 8 uur in licht en 16 uur in het donker, dat blijkt dus de meest ideale kiemtemperatuur voor peperzaden te zijn, handig om te weten 🙂

Voor wie er interesse in heeft; je kunt op deze pagina een tabel vinden waarin de globale uitkomsten van verschillende kruisingen staan: The Chileman. De hele pagina is trouwens interessant en in begrijpelijke taal. Ik vind het bijzonder dat er na kruisingen tussen soorten soms niet meer dan 2% kiemt of overleeft, maar soms kan het ook wel 14% of 20% zijn. Het viel me op dat in al die cijfertjes de kans op slagen het grootst is wanneer Capsicum frutescens één van de twee soorten is.

En nog iets bijzonders: het lukt bijvoorbeeld amper om een kruising te maken tussen mannelijk stuifmeel van een Capsicum frutescens met een vrouwelijke bloem van een Capsicum baccatum (minder dan 3%), maar is er veel meer succes wanneer de kruising in sexe andersom is, dus wanneer stuifmeel van een Capsicum baccatum de stamper van de bloem van een vrouwelijke Capsicum frutescens bevrucht. Bijzonder hè! Ik las ook dat de heetste pepers ter wereld (ooit begonnen met de Bhut Jolokia) bijna zeker een kruising is tussen een Capsicum chinense en een Capsicum frutescens.

En die groep belachelijk hete pepers dijt flink uit, veredelaars zijn op zoek naar een nog hetere peper, of een betere opbrengst of andere kleuren, een vroeger ras, etc. in die groep. Ik ben ondertussen al zo oud dat ik de tijd vóór die groep extreem hete pepers heb meegemaakt (waarbij de Capsicum chinense Red Savina de heetste peper ter wereld was, nu een lachertje 🙂 ). Het is bijzonder om te bedenken dat al die die nieuwe rassen als Carolina Reaper, de Bubblegums, Jonah Strains,  Scorpions, 7-pots en noem ze allemaal maar op, uiteindelijk uit één of een handjevol kruisingen tussen chinense en frutescens zijn ontstaan.

Bij ‘hobbyisten’ gaat het bij het kruisen vaak om variatie in heetheid, smaak, kleur, etc., de professionals kruisen vooral voor verbeteringen in ziekteresistentie opbrengst, droogtebestendigheid, etc.. Allebei welkom (al komen er nu wel zoveel rassen bij dat ik me soms afvraag wat nu nog de meerwaarde van een aantal van die rassen is). Het kruisen door professionals is over het algemeen ‘gezonder’. Bewust kruisen is sowieso best lastig, bij de nog dichte bloem moeten de meeldraden worden weggeknipt en dan moet alles geïsoleerd blijven tot er met de hand wordt bestoven. Daarna moeten het jaar erop de zaden worden gezaaid en die worden dan F1 genoemd. Pas na 8 generaties selecteren op identieke planten en identieke pepers (dus na F8) wordt een ras stabiel beschouwd. Dat geldt voor rassen binnen een soort en dat lukt regelmatig. Maar het geldt dus ook voor kruisingen van soorten en dan gaat er voor die tijd heel veel fout.

Want een kruising tussen soorten kan in eerste instantie nog wel lukken. Maar in de generaties daarna zie je dat de genen van verdere voorouders steeds belangrijker worden (zoals 2 blauwogige ouders een kindje met de bruine ogen van oma). Uiteindelijk kunnen in de volgende generaties de bijzonder kleur, grootte, heetheid, of wat je dan ook wilde bereiken met die kruising, weer verloren gaan. En professionals kunnen kruisen met meerdere zaden en planten (bijvoorbeeld 50 planten zaaien en daar telkens de beste planten van kiezen voor de volgende generaties). Hobbyisten kruisen vaak op veel kleinere schaal (minder planten, minder keuze, minder zaden) en dan wordt de kans op ziekten en ‘defecten’ groter (je kunt dat enigszins zien als een soort ‘herhaaldelijke inteelt’).

De conclusie: eigenlijk zit de natuur heel ingenieus in elkaar 🙂 .

Daarmee heb ik de vraag waar een kruising tussen 2 soorten toe gaat behoren nog niet beantwoord. En dat is misschien ook de moeilijkste vraag. Al die nakomelingen van de Bhut Jolokia buiten beschouwing latend (want die is zo stabiel dat ze is ingedeeld bij de Capsicum chinense en alle nakomelingen zijn raskruisingen en geen soortkruisingen) zie je maar heel zelden een kruising tussen soorten.

Ik heb op de website van Semillas (een betrouwbare zaadhandel van peperzaden) het aantal rassen dat daar wordt verkocht geteld:

• Capsicum annuum:     222 rassen
• Capsicum chinense:     231 rassen
• Capsicum baccatum:     58 rassen
• Capsicum pubescens:     23 rassen
• Capsicum frutescens:     11 rassen
• overige Capsicumsoorten:      6 soorten

In die in totaal 551 pepers die daar worden verkocht tel ik 4 kruisingen: Jamaiacan Red Hot en Jamaican Yellow Hot (beide  Capsicum chinense x Capsicum annuum), en Vicentes annuum (Capsicum chinense x Capsicum annuum). En die staan alle drie in zowel de lijst met chinensepepers als in de lijst met annuumpepers. En dan staat er nog een Yaki Blue Fawn in (een kruising tussen Filius Blue = Capsicum annuum en Bhut Jolokia = Capsicum  chinense) en die staat in de lijst van de chinensepepers, omdat de pepers vooral op een chinensepeper lijken (op de kleur na).

Oftewel: succesvolle kruisingen zijn vooral kruisingen tussen rassen. Als er al soorten succesvol worden gekruist valt het overgrote deel daar ergens in de volgende 8 generaties weer vanaf. En wat er dan nog overblijft wordt als kruising in beide categorieën ingedeeld, tenzij de peper overduidelijk meer kenmerken van één van de twee soorten heeft. De sterkste wint dus altijd, als het gaat om indeling, maar ook bij het doorgeven van eigenschappen in kruisingen. Zoals een donkere huidskleur dominant is over een lichte huidskleur, zoals bruine ogen dominant zijn over blauwe ogen, zoals hete pepers dominant zijn over milde pepers, zoals rijp rood en geel dominant zijn over tertiaire kleuren als perzik, abrikoos, oranje, etc. En het is dus heel bijzonder als het lukt om uit 2 soorten iets nieuws te kweken dat ook 8 generaties later nog even goed, gezond, mooi, heet en lekker is.

Poehee, dat was een compleet en meerdaags project. Misschien niet voor iedereen interessant, maar voor Kristof: ik hoop dat dit antwoord is op je vraag 🙂 . En ik heb er zelf weer van geleerd, ook belangrijk. Kijk vooral op deze pagina als je interesse hebt in een veel meer gedetailleerd verslag van het onderzoek en links naar websites en referenties. En als een bioloog dit verhaal ooit leest en  opmerkingen, verbeteringen of aanvullingen heeft, heel graag!

Dan tot slot heel kort nog even wat ik verder te melden heb:

Ik heb op de website van Pokon een blog geschreven over De tuin en de kas in de winter

Deze foto maakt ik anderhalve week geleden in de kas, bijna niet te geloven hè!

En ik heb nog wat aan de website gedaan:

Bijgewerkte pagina’s:

• Broccoli
• Koolraap
• Spruitkool

En één nieuwe pagina:

• Boerenkoolspruitjes

Volgende week beloof ik een kort en simpel blogje over wat ik in januari eens zou kunnen zaaien, daar ben ik zelf ook wel aan toe (aan zowel het kort, het simpel en het zaaien 🙂 ). Iedereen een vrolijke jaarwisseling gewenst!