Lokalisering av tallfröplantager ur genetisk och fysiologisk synvinkel

BAKGRUND De genetiska egenskaperna hos fröplantageskördar påverkas av mängden och den genetiska sammansättningen av det naturliga bakgrundspollen som bidrar till befruktningar i fröplantager. Även fröskördarnas storlek och fröets fysiologiska mognad påverkas av väder och klimat vilka till stora delar är beroende av fröplantagernas geografiska lokalisering. I projektet undersöks påverkan av fröplantagers lokalisering på den genetiska sammansättningen av  plantagefröet (genom inflygande externt bakgrundspollen) och på fröets fysiologiska status.

MATERIAL OCH METOD Fem unga klonarkiv (miniplantager) belägna från Mora i söder till Fredrika i norr (latitud 61-64 oN), vart och ett innehållande samma tio kloner har utnyttjats för att undersöka genetiska variationer i det naturliga pollenmolnet. Då klonarkiven är belägna på lokaler utan närbelägna pollenproducerande tallar, och arkivymparna inte producerar eget pollen så återger de vindpollinerade avkommorna skillnader i de befruktande pollenmolnens genetiska sammansättning. På arkivklonerna markerades de honblommor som tidigast respektive senast blev receptiva, och därmed befruktades av olika bakgrundspollen. Dessutom utfördes pollinering av andra blommor på samma ympar med två referenspollenblandningar, en nordlig (67 oN) och en sydlig (60 oN). Med erhållna frön anlades avkommeförsök i växthus/klimatkammare för att anlysera skillnader i frosthärdighet /invintringshastighet och tillväxt mellan ettåriga avkommor från olika pollen, mödrar och lokaler.

RESULTAT Signifikanta skillnader i härdighet mellan moderkloner och mellan olika pollenpopulationer påvisades på de tre sydligaste lokalerna. På de två nordligaste lokalerna var skillnaderna ej signifikanta, delvis till följd av begränsat antal testade plantor från dessa lokaler. De härdigaste avkommorna på varje lokal producerades av den nordliga pollenblandningen och de minst frosthärdiga avkommorna av den sydliga pollenblandningen. Vindpollinering med naturligt bakgrundspollen gav upphov till avkommor med något bättre härdighet än avkommor från den sydliga pollenblandningen (lat 60 oN), men betydligt sämre härdighet än den nordliga pollenblandningen (lat 67 oN). Vid kontrollerade korsningar med identiska pollenblandningar kunde ingen  inverkan på avkommans frosthärdighet av pollineringslokalens geografiska läge påvisas. Skillnaden i frosthärdighet mellan avkommor från tidigt respektive sent bakgrundspollen (vanligen 2-3 dagars differens) var icke-signifikant på samtliga lokaler. Den ettåriga avkommans frosthärdighet var negativt korrelerad, och tillväxten positivt korrelerad, med den moderrelaterade frövikten vilket tolkas som en fysiologiska eftereffek av fröstorlek.

SLUTSATSER Under förhållanden med en tidig, kort och intensiv blomningsperiod kan genetiska skillnader i pollenmolnens härdighet vara små och därmed svåra att påvisa med använd metodik. Till detta bidrog den begränsade honblomningen i de unga klonarkiven och därav följande begränsningar av avkommeförsökens omfattning. Frövikten påverkar de ettåriga plantornas tillväxt, invintringsförlopp och härdighet. För att maximera precisionen i skattningar av variationer i pollenmolnens genetiska härdighet och geografiska ursprung behöver fröviktens inverkan (=fysiologiska eftereffekt) i största mån elimineras. Detta kan ske genom att – testa avkommor vid högre ålder när fröviktens inverkan på testplantornas invintringsförlopp avklingat, och/eller – använda en försöksdesign för avkommetester där den moderrelaterade fröviktens inflytande på resultaten begränsas. Lämpligen görs detta med en försöksdesign anpassad för inom-moder analyser. Även om precisa slutsatser om genetiska skillnader mellan de naturliga pollenmolnen inte var möjliga i denna studie så visar projektet på möjligheterna och framför allt behovet av ytterligare undersökningar, på ytterligare lokaler, och under andra förhållanden än den tidiga och intensiva blomningsperiod som rådde här. Inte bara för att få bättre underlag för lokalisering av fröplantager på nordliga lokaler, utan även för att öka våra begränsade kunskaper om variationer i pollenmolnens genetiska sammansättning över tid och rum, och därmed det långväga pollenets betydelse för tallens naturliga anpassning till rådande och ändrade klimatförhållanden.