Skriv ut

Projekt 381 – 400

Sidan är inte komplett, men uppdateras successivt

Nedanstående rapporter utgör eller grundar sig på den slutredovisning som inlämnats till Föreningen Skogsträdsförädling. I många fall har resultaten dessutom, i olika former, publicerats i diverse vetenskapliga tidskrifter.

395  Transkriptomanalys för identifiering av resistensgener mot törskate hos tall

Författare: Berit Samils, SLU (2018)

Sammanfattning
Omfattande angrepp av törskate, som orsakas av rostsvamparna Cronartium flaccidum och Peridermium pini, hotar stora områden med tallskog i norra Sverige. Situationen är mycket problematiskt eftersom man inte känner till några effektiva skötselåtgärder för att kontrollera sjukdomen. Man har dock visat att det finns genetiskt betingad resistens mot törskatesvampen som skulle kunna utnyttjas för att förädla fram mer motståndskraftig tall. Detta projekts långsiktiga mål är att utveckla molekylära markörer för törskateresistens som kan användas i markörbaserat urval. Med hjälp av transkriptomanalys studerar vi genuttryck för att hitta gener som kan ligga bakom resistens mot törskatesvampen. Genom att sekvensera och kvantifiera alla genprodukter som uttrycks i både resistenta och mottagliga tallplantor när de infekterats med törskatesvamp vill vi kartlägga de gener som är aktiva i försvarsreaktionerna.

Vi har tidigare utfört ett infektionsförsök på tallplantor med Peridermium pini. Plantorna var avkommor från korsningar (utförda av Torgny Persson på Skogforsk) mellan resistenta x resistenta och mellan mottagliga x mottagliga tallar. För att analysera genuttryck i stamvävnad efter inokulering användes sekvenseringsmetoden RNA-seq. Dessa sekvensdata har legat till grund för transkriptomanalyserna i detta projekt. Som referens användes ett tillgängligt transkriptom-dataset för Pinus sylvestris. Bioinformatiska analysprogram har använts för att analysera skillnader i genuttryck mellan tallplantor med resistenta respektive mottagliga föräldrar, samt mellan inokulerade plantor och icke-inokulerade kontrollplantor för att kunna identifiera de genprodukter och bakomliggande gener som skiljer sig åt i uttryck.

Sekvensdata var av genomgående god kvalitet och 19-81 miljoner sekvenser per prov (81-87%) kunde karteras gentemot referenstranskriptomet. Vid analys av skillnader i genuttryck, genom upp- eller nedreglering, identifierades ett drygt hundratal gensekvenser vars uttryck skiljde sig signifikant mellan inokulerade och icke-inokulerade tallplantor eller mellan plantor med resistenta respektive mottagliga föräldrar. Bland dessa gensekvenser fanns flera som har en uppbyggnad som liknar kända resistensgener i andra arter. Sådana kandidatgener för resistens är speciellt intressanta att gå vidare med och undersöka i ett större tallmaterial. Detta projekt har resulterat i en första identifiering av gener hos Pinus sylvestris som potentiellt kan vara aktiva i försvarsreaktionerna mot törskatesvampen. Ytterligare dataanalyser kommer att utföras och resultaten kommer att publiceras i en vetenskaplig tidskrift.

Summary
Transcriptome analysis for identification of resistance genes against blister rust in Scots pine

Extensive attacks of blister rust, caused by the rust fungi Cronartium flaccidum and Peridermium pini, threaten large areas of pine forest in northern Sweden. The situation is very problematic since there are no effective management measures to control the disease. It has, however, been shown that there is genetically inherited resistance to the blister rust which could be used in breeding for more resistant pines. The long-term goal of this project is to develop molecular markers for blister rust resistance that can be used in marker-assisted selection. Using transcriptome analysis, we study gene expression to investigate which genes can underlie resistance to the blister rust. By sequencing and quantifying all gene products that are expressed in both resistant and susceptible pine plants when they are infected with the blister rust fungus, we want to map the genes that are active in the defense reactions.

We previously carried out an infection experiment with Scots pine plants and Peridermium pini. The pine plants were offspring from crossings (made by Torgny Persson at Skogforsk) between resistant x resistant and susceptible x susceptible pine trees. To analyze gene expression in stem tissue after inoculation the RNA-seq sequencing method was used. This sequence data has been the basis for the transcriptome analyzes in this project. As a reference an available transcriptome dataset for Pinus sylvestris was used. Bioinformatic analysis programs have been used to analyze differences in gene expression between pine plants with resistant and susceptible parents, as well as between inoculated plants and non-inoculated control plants, in order to be able to identify the gene products and underlying genes that differ in expression.

Sequence data were of consistently good quality and 19-81 million sequences per sample (81-87%) could be mapped against the reference transcriptome. When analyzing differences in gene expression, by up or down regulation, we identified more than hundred gene sequences whose expression differed significantly between inoculated pine plants and non-inoculated or between plants with resistant and susceptible parents respectively. Among these gene sequences, several that had a structure similar to known resistance genes in other plant species were found. Such candidate resistance genes are particularly interesting to go on with and investigate in a larger pine material. This project has resulted in a first identification of genes in Pinus sylvestris that may potentially be active in the defense reactions to the blister rust fungus. Further data analysis will be done and the results will be published in a scientific journal.

396 Mätning av familjeförsök av lärk f1815 Särna

Författare: Adam Klingberg, Skogforsk (2018)

Sammanfattning:
Intresset för rysk lärk (Larix sukaczewii Dylis) ökar stadigt och Skogforsk startade därför ett förädlingsprogram. Föreningen Skogsträdsförädling har tidigare bidragit med finansiering för att mäta två av de tre familjeförsöken etablerade 2003 (projekt 310). Detta projektet har inriktats på att samla in data från det tredje stora kombinerade familje- och proveniensförsöket f1815 Särna. Försöket, som är uppdelat i tre block med 16 provenienser och över 1000 halvsyskonfamiljer, anlades med över 18 000 plantor och upptar en yta på 9 hektar. I försöket har vitalitet, trädhöjd, stamdiameter, stamrakhet, grenkvalitet och skador mätts på samtliga levande träd. Mätningen genomfördes mellan juni till augusti och data finns lagrat hos Skogforsk. Data från mätning kommer att vara mycket värdefullt vid urvalet för Skogforsks förädlingsprogram för rysk/sibirisk lärk.

Abstract:
The interest of Russian larch (Larix sukaczewii Dylis) has increased in recent years. A breeding program has been started by Skogforsk. Föreningen Skogsträdsförädling has previously financed measurements for two of the three family trials established in 2003 (project 310). This project aimed for measuring the third large combined provenance and family trial f1815 Särna. The trial, divided into three blocks with 16 provenances and more than 1000 half-sib families, established with over 18 000 seedlings occupies 9 hectares. The traits measured in the trial was vitality, tree height, trunk diameter, trunk straightness, relative branch quality and damages. Measurements were made between June and August and the data is stored at Skogforsk. The data from this project will be of great value for the future selection in the Skogforsk Siberian larch breeding program.

 

Kommentarer inaktiverade.