Das Genpool-Konzept ist in der Populärkultur eher ein Ausgangspunkt für Witze, hat aber eine ernstzunehmende Basis. Es kann bis auf den russischen Genforscher Aleksandr Sergeevich Serebrovskii zurückverfolgt werden, der 1926 den Begriff Genofond („Genfonds“ zu Deutsch) verwendete, um den vollständigen unterschiedlichen Gensatz innerhalb einer Gruppe von Organismen zu bezeichnen. Der Genofond oder Genpool, ist also ein Reservoir für Vielfalt, das Organismen zur Verfügung haben, um sich an Umweltveränderungen anzupassen. Forschern dient er zur Züchtung von Pflanzen und Optimierung von Kulturpflanzen.
Man geht davon aus, dass die wilden Verwandten einer Kulturpflanze im Genpool enthalten sind, denn obwohl sie verschiedene Arten sind, können sie ihre Gene mit der kultivierten Variante austauschen. Aber leider können dies nicht alle wilden Verwandten tun. Deshalb haben zwei Pioniere im Bereich Kulturpflanzenvielfalt, Jack Harlan und Jan de Wet, entschieden, dass es nützlich wäre, wenn der Genpool in verschiedene Teile aufgespalten würde.[i] Sie klassifizierten die CWR-Spezies in Gruppen, je nachdem wie einfach es ist, die Gene mit den kultivierten Sorten auszutauschen, mit denen sie verwandt sind. Gemäß diesem System werden die CWRs in primäre, sekundäre und tertiäre Genpools der Kulturpflanze eingeteilt.
Wie das Diagramm unten zeigt, handelt es sich dabei um konzentrische Kreise um die Kulturpflanze oder um eine Pyramide. Der primäre Genpool (GP1), der erste Kreis also, umfasst alle Spezies, die direkt mit der Kulturpflanze gekreuzt werden können, um starke, fruchtbare Nachkommen zu erzeugen. Beispielsweise enthält der primäre Genpool der Sonnenblume die kultivierten und wilden Varianten von Helianthus annuus sowie die Wintersonnenblume (Helianthus winterii), eine mehrjährige Sorte der südlichen Abhänge der Sierra Nevada in Kalifornien. Die Gene von H. winterii können einfach in die kultivierte Sonnenblume eingekreuzt werden. Man könnte sie sogar eine Subspezies der gleichen Spezies nennen.
Der sekundäre Genpool (GP2) besteht aus Crop Wild Relatives, die sich von ihren kultivierten Verwandten unterscheiden, aber dennoch genügend ähnlich sind, dass eine Kreuzung immerhin bis zu einem gewissen Punkt für fruchtbare Nachkommen sorgt. Dies ist der nächste Kreis. Die Spezies aus dem sekundären Genpool sind nicht so einfach einkreuzbar, da verschiedene Hindernisse zur Kreuzung zwischen Wildpflanze und Kulturpflanze bestehen. So sind beispielsweise Aegilops tauschii und Aegilops speltoides, zwei wilde Verwandte aus dem sekundären Genpool von Brotweizen (Triticum aestivum, diploid. Dies bedeutet, dass sie Chromosomenpaare haben, während Brotweizen hexaploid ist, d.h. sechs Kopien besitzt. Solche Inkongruenzen machen es den Züchtern schwer. Zudem sind Hybride aus Kreuzungen aus dem sekundären Genpool meist steril.
Der tertiäre Genpool (GP3) besteht aus noch weiter entfernt verwandten Pflanzen. Ungefähr so wie Ihr menschenfeindlicher Onkel, der in einem einsamen Blockhaus im Wald haust. Um diese Wildpflanzen davon zu überzeugen, an diesem Züchtungsfest mitzumachen, müssen sie mit ganz speziellen Züchtungstechniken angelockt werden, wie beispielsweise Embryo-Rescue-Techniken oder „Bridging Crosses“ mit Pflanzen aus dem sekundären Genpool. Solche Schwierigkeiten haben den Pflanzenzüchter Harry Harlan dazu verleitet zu sagen, „dass es einfacher ist, einen Pflanzenzüchter mit einem Affen zu kreuzen als Wildpflanzen zur Kulturpflanzenoptimierung zu verwenden.[ii] Aber auch wenn die Kreuzung erfolgreich ist, sind die Nachkommen dennoch oft steril, so wie Maulesel. Das ist der äußere Kreis. Was weiter entfernt liegt muss zur Genübertragung die Biotechnologie zuhilfe nehmen.
Wenn ein Pflanzenzüchter Crop Wild Relatives verwendet, sind wenn schon jene aus dem primären Genpool die besten. Allerdings kann es leider vorkommen, dass wertvolle Eigenschaften eben in den Sorten vorhanden sind, die im tertiären Genpool liegen. Glücklicherweise haben neuerliche Fortschritte in der Züchtungstechnik auch den Einsatz von entfernt verwandten CWRs möglich gemacht. Beispielsweise zeigt die Wildreissorte Oryza coarctata, heimisch an Flussmündungen in Indien, die höchste Toleranz gegen Salzgehalt im Reis-Genpool.[iii] Zur Einkreuzung dieser Gene ist aber jahrelange mühsame Arbeit nötig.
Manchmal wissen wir auch nicht, wie einfach es sein würde, eine Sorte mit ihrer verwandten Kulturpflanze zu kreuzen. Das Experiment wurde noch nicht durchgeführt. Dann verwenden Forscher ein Proxy. Sie denken, dass evolutionäre Nähe auch das Kreuzen einfacher macht. Das von Maxted et al. (2006) entwickelte Taxongruppenkonzept nutzt vorhandene taxonomische Klassifizierungen auf evolutionärer Verwandtscshaft, um vorherzusagen, welche Spezies sich am einfachsten einkreuzen lässt.[iv]
