TEMA: BRUKAD MÅNGFALDOlika arters överlevnad och spridning beror på deras förmåga att genetiskt anpassa sig till olika miljöer. Numera finns en uppsjö av olika metoder för att undersöka förekomst, omfång och fördelning av genetisk variation.

Balsgård, Institutionen för hortikulturell växtförädling, tillhör Sveriges Lantbruksuniversitet och är belägen i Fjälkestad strax norr om Kristianstad. Här sysslar vi främst med växtförädling av olika frukt- och bärslag samt vedartade prydnadsväxter. På senare tid har vi även börjat arbeta med växter som kan användas inom livsmedels- och läkemedelsindustrin.

Målsättningen är att öka tillgången på odlingsvärda växtslag inom landet, samt att bredda och förnya deras användningsområden. Till vår hjälp har vi metoder som bildanalys av pressade blad, isoenzymer och olika typer av DNA-markörer.

Nya trädgårdsväxter

En stor del av våra växtslag är nya inom hortikulturen och befinner sig bara i början av domesticeringsprocessen. Hit hör till exempel nyponrosor, lingon, havtorn, rosenkvitten och svart bäraronia. Dessa har vi nyligen undersökt med DNAmarkörer, samt i flera fall även med bildanalys och isoenzymer.

Lingonkloner korsbefruktas

Våra DNA-analyser av svenska lingonbestånd visar att dessa består av ett antal genetiskt homogena kloner, som kan täcka åtminstone 500 kvadratmeter. De olika klonernas DNA-markörer skiljer sig åt i mycket hög grad vilket tyder på att lingon är korsbefruktad. Detta innebär också att det finns mycket genetisk variation även inom en och samma population. Kunskaper om den genetiska variationen utnyttjas när vi försöker korsa fram nya lingonsorter som lämpar sig för yrkesodling.

C-vitaminrik efterrätt

Ett annat domesticeringsprojekt handlar om inhemsk produktion av nypon, både som dessert (nyponsoppa!) och som högvärdig cvitaminkälla.

I begreppet nyponrosor ingår flera närbesläktade arter. Sinsemellan skiljer sig dessa åt i överraskande hög grad när det gäller mängd och fördelning av genetisk variation. Äppelrosen, Rosa rubiginosa, är oerhört homogen i hela Norden och producerar i huvudsak avkomma som är nära nog identisk med fröföräldern. Hartsrosen, Rosa villosa, uppvisar däremot stor variation mellan olika lokaler. Den mest variabla arten är nyponrosen, Rosa dumalis, som varierar både mellan och inom lokaler.

Havtorn blir hälsokost

Havtorn tillhör en vitt utbredd art, Hippophae rhamnoides, med åtta underarter som förekommer från Västeuropa till Centrala Kina. De aromatiska bären är rena rama vitaminbomberna och havtorn har länge använts som medicinalväxt. Numera är arten aktuell även som råvara för diverse hälsokost- och functional food produkter (livsmedel med dokumenterade hälsoeffekter).

Ett stort antal havtornskollekter har undersökts på Balsgård med olika typer av DNA-markörer för att kartlägga omfång och fördelning av genetisk variation för framtida växtförädlingsarbete och för att framställa en DNA-markör som kan skilja på han- och honplantor.

Utvalda individer i genbank

För vidare arbete med ovanstående tre växtslag har vi just erhållit ett forskningsanslag för att ta fram så kallade ”core collections” till våra mycket omfattande genbanker. Att bevara och karaktärisera genetiska resurser är ju en central del av växtförädlingen, men det är samtidigt både utrymmes- och kostnadskrävande när man arbetar med vegetativt förökade växtslag som ju måste hållas i klonarkiv på fält. Då är det extra viktigt att man kan identifiera de, ur genetisk synpunkt, mest värdefulla individerna.

Röda näckrosor och arktisk starr

På Balsgård arbetar vi inte bara med våra ”egna” växtslag utan vi deltar även i flera samarbeten där våra resurser och vår kompetens efterfrågas, främst inom arbetet med DNAmarkörer. Bland de vitt skilda exemplen på sådana växter finns krolliljor, trädgårdslindar, röda näckrosor och arktiska starrarter.

Ni som vill veta mer om våra forskningsprojekt eller diskutera framtida samarbeten är mycket välkomna att höra av er till mig!

Faktaruta

KLON: Grupp av organismer med identiska arvsanlag.

BILDANALYS: Pressade blad (eller andra växtdelar) läggs under en videokamera kopplad till ett datorprogram. Detta läser av bladets form och omvandlar det till en mängd variabler som lämpar sig för statistiska beräkningar.

ISOENZYMER: Flera vanliga enzymer förekommer i olika strukturvarianter. Dessa varianter, isoenzymer, kan särskiljas genom elektrofores (beroende på struktur och laddning vandrar enzymerna olika långt i en elektrisk laddad gel) och används som ett mått på mängden genetisk variation.

DNA-MARKÖRER: Skillnader i förekomsten av ett antal slumpvis utvalda DNA-segment används ofta för att kvantifiera genetisk variation. Flertalet DNAmarkörer, t.ex. RAPDs (Randon Amplified Polymerase DNA) framställs numera med hjälp av PCR-reaktioner (Polymerase Chain Reaction). Dessa resulterar i ett antal streckkoder, vilka sammantagna visar mönster som är unika för varje enskild individ.

CORE COLLECTION: Speciellt utvalda individer i en genbank, vilka inbördes visar maximal genetisk variation.

KLONARKIV: Vegetativt förökade växtslag måste bevaras i klonarkiv, dvs. aktivt växande i t.ex. fält eller växthus. De kan inte fröförökas eftersom de är korsbefruktade och bildar heterogena frön med betydande mängd genetisk variation. Hit hör i stort sett alla frukt och bärslag, vissa rotfrukter som potatis samt många prydnadsväxter som rosor och syrener.