Ny teknik ska ge snabbare granförädling

I projektet Nya molekylära metoder för snabb skogsträdsförädling (Rapid Cycling Breeding), som löper under perioden 2022–2026, undersöks om det på teknisk väg går att sätta i gång (inducera) kottsättningen i unga träd. Kottsättningen är en förutsättning för att träden ska kunna producera grobart frö och därmed kunna föröka sig.

Försök att sätta i gång kottsättningen ska göras med den nya gensaxen CRISPR/Cas9 eller med konventionell genteknik (sticklingsförökad gran med urval i fältförsök). Grunden till försöken är att det finns en naturlig variant av vår vanliga gran Picea abies var. acrocona, som har en gen som gör att granarna blommar och bildar kottar redan vid 2-3 års ålder, under sin andra eller tredje tillväxtperiod (Akhter m.fl. 2022). Det ska jämföras med den vanliga granens normalt mångåriga ungdomstid (20-25 år) då den inte sätter några kottar.

Kontrollerad process

De granar där vi förändrat anlaget för blomning med hjälp av gensaxen kommer vid blomning att korsas med vanliga granar. Bland avkommorna till dessa träd, väljs granar utan det förändrade anlaget ut för fälttester för att inga granar som planteras i fält ska bära på den genen. De genförändrade granarna lämnar aldrig växthusen.

I projektet ska granvariantens tidiga kottsättning djupstuderas för att öka den grundläggande förståelsen och utnyttja arvsanlaget som ett verktyg inom förädlingen, ett verktyg som förkortar väntan på att granarna ska börja blomma med mågna år. Dessutom ska genomiska metoder utvecklas för att vi ska kunna välja ut det förädlingsmaterial som bäst svarar mot framtidens behov redan i unga klonförökade plantor.

I kombination möjliggör dessa tekniker en ökning av den genetiska vinsten genom att förädlingscykeln förkortas och att selektionsintensiteten ökas genom massförökning av plantor med hjälp av somatisk embryogenes, SE.

Simuleringar och kalkyler

Genom simuleringar och ekonomiska kalkyler ska en konkret plan arbetas fram för hur dessa nya metoder kan användas på bästa sätt i ett förädlingsprogram för gran. Simuleringarna kommer att svara på hur påverkan blir på de genetiska vinsterna för egenskaper som är viktiga i förädlingen av gran, samt bevarande av genetisk diversitet i förädlingspopulationerna. De ekonomiska kalkylerna kommer att jämföra kostnaderna för traditionell förädling, det vill säga sticklingsförökad gran med urval i fältförsök, med genomiskt urval och förökning med hjälp av somatisk embryogenes inklusive blomningsstimulering.

Stora vinster

Skogsträdsförädling har som mål att producera förbättrade plantor för plantering i skogsbruket och genom detta bidra till bättre klimatanpassning och snabbväxande träd som binder koldioxid effektivare. Detta bygger på resultat från fältförsök runtom i landet. Den ekonomiska vinsten i att använda förädlade plantor av gran och tall har beräknas till 1,7 miljarder kronor per år under de senaste 50 åren. Förädlingen av barrträd är långsam, för gran kan det alltså ta 20 till 25 år innan de börjar blomma. Det medför en lång tid innan man kan använda det förbättrade materialet till nästa generation i förädlingen och till nya fröplantager. Baserat på lärdomar från detta projekt hoppas vi kunna förbättra den situationen avsevärt.

Projektet är finansierat av Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF).