Projekt 1-20

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.

1 Optimala fröplantager

Författare: Dag Lindgren, SLU (2002 och 2010)

Detta projekt har bekostat senare delen av Kyu-Suk Kangs avhandlingsarbete och uppföljningar.

Kyu-Suk Kang tilldelades 2005 International Union of Forest Research Organisations ”Outstanding Doctoral Research Award”, som delas ut vart femte år för de mest framstående doktorsarbetena inom IUFROs forskningsområden.

Avhandling: Kang, K.S. 2001. Genetic gain and gene diversity of seed orchard crops. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae. Silvestria 187 75pp+ 11 chapters

Lista på arbetena i avhandlingen i den form som de slutligen publicerats:
Kang, K.S. and Lindgren, D. 1998. Fertility variation and its effect on the relatedness of seeds in Pinus densiflora, Pinus thunbergii and Pinus koraiensis clonal seed orchards. Silvae Genet. 47(4): 196-201.
Kang, K.S. and Lindgren, D. 1999. Fertility variation among clones of Korean pine (Pinus koraiensis S. et Z.) and its implications on seed orchard management. For. Genet. 6(3): 191-200.
Kang, K.S. 2000. Clonal and annual variation of flower production and composition of gamete gene pool in a clonal seed orchard of Pinus densiflora. Can. J. For. Res. 30(8): 1275-1280.
Kang, K.S., Harju, A.M., Lindgren, D., Nikkanen, T., Almqvist, C. and Suh, G.U. 2001. Variation in effective number of clones in seed orchards. New Forests 21(1): 17-33.
Kang, K.S., Lindgren, D. and Mullin, T.J. 2001. Prediction of genetic gain and gene diversity in seed orchard crops under alternative management strategies. Theor. Appl. Genet. (TAG) 103(6-7): 1099-1107.
Kang, K.S., Bila, A.D., Lindgren, D. and Choi, W.Y. 2001. Predicted drop in gene diversity over generations in the population where the fertility varies among individuals. Silvae Genet. 50(5-6): 200-205.
Kang, K.S., Lai, H.-L. and Lindgren, D. 2002. Using single family in reforestation: gene diversity concerns. Silvae Genet. 51(2-3): 65-72.
Kang, K.S. and El-Kassaby, Y.A. 2002. Considerations of correlated fertility between genders on genetic diversity: Pinus densiflora seed orchard as a model. Theor. Appl. Genet. (TAG) 105(8): 1183-1189.
Kang, K.S., Kjær, E.D. and Lindgren, D. 2003. Balancing gene diversity and nut production in Corylus avellana collections. Scand. J. For. Res. 18(2): 118-126.
Kang, K.S., Bila, A.D., Harju, A.M. and Lindgren, D. 2003. Fertility variation in forest tree populations. Forestry 76(3): 329-344.
Kang, K.S., El-Kassaby, Y.A., Choi, W.Y., Han, S.U. and Kim, C.S. 2003. Genetic gain and diversity caused by genetic thinning in a clonal seed orchard of Pinus densiflora. Silvae Genet. 52(5-6): 220-223.
Kang, K.S., Lindgren, D. and Mullin, T.J. 2004. Fertility variation, genetic relatedness and their effects on gene diversity of seeds from a seed orchard of Pinus thunbergii. Silvae Genet. 53(5-6): 202-206.
Kang, K.S., Lindgren, D., Mullin, T.J., Choi, W.Y. and Han, S.U. 2005. Genetic gain and diversity of orchard crops under alternative management options in a clonal seed orchard of Pinus thunbergii. Silvae Genet. 54(3): 93-96.

Fröplantageklonerna har så varierande antal avkommor att det typiskt “effektivt” bara är hälften så många kloner jämfört med utplanterat antal. En väsenlig del av dessa variationer beror på att klonerna enligt en genomgång av ett stort antal plantager befanns ha ganska olika representation i många existerande plantager. Å andra sidan ökas det ”effektiva antalet” väsentligt genom att en del av fäderna till fröplantagefröet har sitt ursprung utanför fröplantagen (pollenkontamination). Metoder har utvecklats och tillämpats på många objekt för att beräkna vinst, effektivt klonantal och gendiversitet ur faktorerna:

• genetisk variation bland kandidater, förädlingsvärden;
• släktskap mellan kloner;
• antalet kloner vid etablerande;
• antal kloner med lågt förädlingsvärde som gallrats bort;
• antal kloner med högt förädlingsvärde som skördas;
• vid sexuell asymmetri: antal kloner som är fäder och antal kloner som är mödrar;
• fertilitet på hon- och hansidan och korrelationen däremellan;
• frekvensen och den genetiska kvalitén av pollenkontaminationen.

Dessa beräkningsmetoder kan ligga till underlag för olika optimeringsförfaranden och konsekvensuppskattningar. Metoderna ligger till underlag för de överväganden som gjorts i Sverige, som lett till ökande användning av särplockning. De används också vid beräkningar och optimeringar av fröplantager med varierande klonrepresentation.

Ett nytt begrepp lanserades för att mäta fertilitetsskillnader mellan genotyper, ”syskonkoefficient”. Detta är ett standardiserat mått på sannolikheten för att individer i en population har samma förälder. Detta kan vara ett användbart sätt att beskriva en skog som uppkommit ur fröplantagefrö.

En litteraturgenomgång över fertilitetsvariationer mellan genotyper i olika objekt har gjorts. Fertilitetsvariationerna är ofta väsentligt större i bestånd än i fröplantager.

En ibland realistisk möjlighet att öka gendiversiteten vid fröinsamling är att begränsa den mängd frö som insamlas per genotyp.

En studie har gjorts av vad som genetiskt förväntas karaktärisera skogar, som skördas från en enda fröplantageavkomma (halvsyskonskogsbruk), som är vanliga i södra USA. Jag rekommenderar att anlägga sådana skogar i halvpraktisk skala i försöksmässiga former.

5 Optimal urvalsålder i avkommeförsök med tall i södra Sverige

Författare: Gunnar Jansson, Skogforsk (2002)

Syfte
Projektets syfte har varit:

• Att skatta tidstrender i genetisk variation och heritabilitet för höjd för tall i södra Sverige
• Att skatt optimal ålder för urval av föräldrar för fortsatt förädling, d v s urval bakåt.

Resultat
Heritabiliteten för höjd var i genomsnitt 0.16 och visade en svag ökning med ökad ålder. Den genomsnittliga additiva varianskoefficienten, som minskade med åldern, var 6 % medan den genomsnittliga icke-additiva varianskoefficienten var 3.8 %. Den senare visade ingen signifikant trend med ökad ålder.

Den optimala åldern för urval av föräldrar, baserat på genetisk vinst per tidsenhet, var 11 år. En modell baserad på naturliga logaritmen för förhållandet mellan mätning vid två åldrar användes för att skatta korrelationen mellan höjder mätta vid olika mättillfällen. De tidiga mätningarna visade stor variation i korrelationen med resultaten vid 30 års ålder, detta gäller framförallt innan 10 års ålder i de sydliga försöken och ca 15 års ålder i den nordliga gruppen. Effektiviteten av tidigt urval baserades på total höjd vid 30 års ålder. Även urval baserat på nuvärde visade på ett optimum vid 11 år vid en ränta på 5 %. En lägre ränta ger en högre optimal ålder och en högre ränta en lägre optimal urvalsålder.

De redovisade värdena baseras på en tidsfördröjning av 10 år för att utföra korsningar och andra förädlingsaktiviteter. Om dessa aktiviteter tar fler årt i anspråk kommer den optimala urvalsåldern att bli högre.

Slutsats
Sammanfattningsvis kan man säga att resultatet från studien tyder på att den optimala åldern för tall i södra Sverige ligger i intervallet 10-15 år. I de allra sydligaste försöken kom optimum vid den lägre åldern, och i de nordliga (Svealand) några år senare. Höjden vid denna ålder var ungefär 4 till 5 m. Resultaten indikerar att den optimala urvalsåldern kommer några år senare för långsamt växande försök än för försök med snabb tillväxt. Resultaten överensstämmer väl med den urvalsålder som idag används för tall i södra Sverige.

 

10:4 Revision av tidig tillväxt och skador för frökällor av gran med varierande ursprung och genetisk nivå

Författare: Bo Karlsson, Skogforsk (2009)

En försöksserie om sex fältförsök med granavkommor av olika förädlingsgrad och ursprung reviderades hösten 2007 efter sex tillväxtsäsonger i fältförsök. Huvudsyftet var att undersöka uppförande och odlingsvärde på östeuropeiskt proveniensmaterial som var skördat i svenska bestånd. Dessutom ingick svenska och östeuropeiska fröplantageavkommor, direktimporterat östeuropeiskt beståndsmaterial, svenska beståndsavkommor och ett antal familjer från ryska plusträd.
Resultaten visar att gruppen svenska fröplantager i genomsnitt vuxit bäst tätt följd av fröplantager från Östeuropa. Ostprovenienser som skördats i Sverige växte mer likt direktimporterade östprovenienser jämfört med rent svenska beståndsavkommor.
Vad fenologin beträffar så var beteendet för de svenska ostprovenienserna annorlunda. Både skottskjutning och tillväxtavslutningsmönster liknade svenskgranen mer än vad som skulle kunna förklaras med t.o.m. 100 % pollinering från svenska bestånd.
Överlevnaden har varit låg speciellt i vissa bestånd. Orsakerna är delvis kraftiga snytbaggeangrepp och gräskonkurrens. En tendens att snabbväxande sorter drabbats vilket inte är ett normalt samband för gran i södra Sverige. En orsak till detta samband kan ha varit svampskador i krukset med stora plantor redan i samband med planteringen.
Slutsatserna går i linje med nuvarande användningsprinciper för val av skogsodlingsmaterial, men öppnar också för användning av plantagematerial från östeuropiska fröplantager.

Försöken är fortfarande i etableringsfasen varför det är för tidigt att dra några definitiva slutsatser redan. Likväl kan man försöka tolka de resultat som visat sig och dessutom stöds av tidigare forskning och andra resultat.

0. Fröplantagematerial har givit den bästa tillväxten i flertalet försök.
0. Svenska fröplantager var något bättre än östeuropeiska men detta var inte statistiskt signifikant.
0. Fröpartier med östeuropeiskt ursprung men skördade är ett bra alternativ till direktimporterat beståndsfrö om brist på sådant skulle uppstå.
0. Sorter med tidig skottskjutning drabbas av frostskador men om skadorna är måttliga påverkas inte höjdtillväxten tillräckligt myckatt motivera ett val till en senskjutande sort med sämre tillväxt.
0. Det finns indikationer om en snabb landrasbildning för fenologiska egenskaper.

(Arbetsrapport från Skogforsk 2009, Resultat från en försöksserie med frökällor av gran med varierande ursprung och genetisk nivå sex år efter plantering)

11 Tidig genetisk testning för tillväxt och överlevnad hos gran under måttlig och kraftig torkstress

Författare: Johan Sonesson, Skogforsk och Gösta Eriksson, SLU (2001)

Syfte
Projektets syfte har varit
• Att studera genetisk variation och genotyp x miljö-samspel för tillväxt och fenologi vid olika vattentillgång.
• Att studera genetisk variation i torkstresstolerans.
• Att studera sambandet mellan torkstresstolerans och tillväxtkapacitet såväl i fält som i klimatkammare.
• Att värdera möjligheten till tidig testning för tillväxt och överlevnad i fält.

Resultat
Heritabiliteter, genetisk variation och GxE samspel för tillväxt och fenologiegenskaper överensstämmer väl med tidigare studier av granfamiljer i fytotronen. Signifikant genetisk variation för de tre variablerna som beskriver torkstresstolerans erhölls (h2=0.2-0.4). Dessa tre variabler beskriver på olika sätt hur länge plantan uthärdar att leva utan vattentillförsel.

Inga signifikanta skillnader mellan proveniensgrupper kunder påvisas för tillväxt och torkstresskador. I några fall fanns signifikanta skillnader i skottskjutnings- och knoppsättningstidpunkt mellan proveniensgrupper.

Korrelationerna inom behandling L (letal torkstress) antyder att familjer med sen skottskjutning är mer torkstresstoleranta än de med tidig skottskjutning. På samma sätt befanns familjer med tidig knoppsättning drabbas mindre av torkstresskador.

Korrelationen mellan tillväxt i fältförsök och variabler i fytotronen var i genomsnitt svaga. För ett av de fyra fältförsöken erhölls dock signifikanta korrelationer med höjdtillväxt i fytotronen. Resultaten överensstämmer med tidigare retrospektiva studier av tidig testning för tillväxt hos gran.

Korrelationen mellan torkstresskador i fytotronen och tillväxt i såväl fytotronen som i fältförsöken var svaga och icke signifikanta.

Slutsatser
Signifikant genetisk variation i torkstresstolerans visar på möjligheten att förädla för denna egenskap.

Inga stora proveniensskillnader i torkstresstolerans verkar föreligga.

Det urval för tillväxt i fältförsök som utförs inom granförädlingen kan ej förväntas påverka granens torkstresstolerans negativt.

13 Skillnader i kylbehov för vilbrytning hos granprovenienser

Författare: Mats Hannerz, Skogforsk och Inger Ekberg, SLU (2003)

Sammanfattning
När granen invintrar går den först in i ett stadium av djup knoppvila. Knoppvilan kan liknas vid ett ”kemiskt lås” som hindrar granen från att börja växa om det skulle bli varmt under hösten. Vilan bryts ned vid temperaturer mellan cirka 0 och +10oC (”kyla”), och normalt är vilan bruten före årsskiftet.

I ett samarbete mellan Skogforsk och SLU undersökte vi om olika granprovenienser behöver olika mycket kyla för att bryta vilan. Ett-åriga plantor utsattes för olika långa perioder av kyla och graden av vila testades genom att mäta antalet dagar till skottskjutning i +20oC.

Ett plantskoleförsök med naturlig kylbehandling utomhus visade att granar från Vitryssland och Västeuropa behöver något längre period av kyla än granar från norra Sverige och Ryssland. Granar från södra Sverige och södra Norge var intermediära. Det skiljde bara ett par veckor mellan de olika ursprungen, men det skulle kunna ha betydelse under t.ex. varma vintrar, som kan bli en följd av växthuseffekten.  En gran som är i vila klarar antagligen temperaturväxlingar under vintern bättre, och ett högt kylbehov visar därför en anpassning till ett mer maritimt klimat.

I ett motsvarande försök i fytotronen lyckades vi inte fastställa gränsen för kylbehov. Knoppvilan hade troligen redan börjat brytas ned redan innan kylbehandlingen sattes in. Fytotronstudien visade att den nordliga proveniensen Burträsk genomgående hade lägst temperatursummebehov för skottskjutning, medan Westerhof hade högst.

17:2 Utvärdering av betydelsen av morfologiska fiberegenskaper vid skogsträdsförädling av björk

Författare: Lars-Göran Stener, Skogforsk (2001)

An 11-year old birch clone test in the southwestern part of Sweden was used for a genetic evaluation of growth, external stem quality and fibre properties such as basic density, fibre length, fibre width and coarseness.
Samples from 30 clones and 3 ramets per klone were used. Growth and wood properties were under high genetic control. The individual broad sense heritabilities varied between 43 % and 73 %. The genetic coefficients of variation of the wood properties were quite low (3.5 – 6.2 %). Hwever, they were of the same magnitude as for height, indicating that selection for density would be just as effective as selection for height. There was a negative and significant genetic correlation between diameter and basic density (rG=-0.53). No genetic dependences between external quality traits and wood traits, except for branch number and fibre length (the less branches, the longer fibre) were found.
Even if there is a clear negative genetic correlation between density and diameter, the results reduce the fear of a decrease of dry matter production when selection is based merely upon height and diameter. On the other hand a slight reduction in wood density might have impact on wood strenght in lumber. Multiple trait selection is proposed for optimisation of growth and wood density.

 

18:3 Ekonomisk utvärdering av biologisk bekämpning i granfröplantager samt test av en ny generation systemiska insekticider

Författare: Olle Rosenberg & Jan Weslien, Skogforsk (2005)

Avsikten med detta projekt var att kostnadsoptimera den storskaliga metoden för bekämpning av grankottmott och grankottmätare med det biologiska preparatet Bacillus thuringiensis var. aizawai x kurstaki (Btk) samt att testa nya systemiska insekticider för bekämpning även av grankottvecklare, grankottflugan, gallmyggorna och fröstekeln.

Kottförekomsten var mycket låg under båda försöksåren, men för 2004 bedömdes den vara godtagbar i de två plantagerna Bredinge på Öland, där Merit Forest (med imidakloprid som aktiv substans) testades, och Maglehem i nordöstra Skåne där två olika koncentrationer av Btk testades. Inga statistiskt signifikanta behandlingseffekter kunde observeras på någon av lokalerna. Angreppsfrekvensen (medelvärde för andelen kott med larver) av mott och mätare var dock lägre efter behandling både med Btk och Merit Forest jämfört med obehandlat. Dessutom var angreppsfrekvensen (se ovan) av kottflugan och grankottvecklaren lägre efter Merit Forest behandling. Tidigare studier med Btk har visat att det är effektivt mot mott och mätare, därför är det sannolikt att de uteblivna signifikanta behandlingseffekter under året beror på den låga angreppsfrekvensen som givit allt för små skillnader mellan behandlingar och kontroller.

Under 2005 kunde endast sex träd med fem blommor eller fler hittas, varför det inte gick att utföra några försök med finjustering av Btk. Emellertid gjordes en mindre pilotstudie av en systemisk insekticid Greyhound™ med den aktiva substansen abamektin. Då tyvärr två av träden aborterade sina blommor blev inte antalet upprepningar tillräckligt för någon statistisk analys.  Den procentuella andelen döda larver funna i kottar som abamektinbehandlats tyder dock på att preparatet kan fungera. Ytterligare studier måste dock göras för att kunna säga något om hur effektivt abamektin är. I samråd med Föreningen Skogsträdsförädling ändrades projektplanen för att även inkludera studier huruvida imidakloprid och abamektin kan vara effektiv ett år efter injicering. För detta ändamål injicerades en stor mängd träd under 2005 för avläsning under 2006. Anledningen är att kostnadseffektiviteten blir avsevärt mycket större om insekticiderna kan injiceras samtidigt med blomningsstimulerande gibberellin.

Under hösten 2005 bjöd vi in forskare och fröproducenter från Finland och Norge för diskussioner angående insektsproblematiken i granfröplantager. Mötet resulterade i planer för gemensamma forskningsinsatser redan under 2006.

18:4 Bekämpning av kottinsekter (Bekämpning av skadeinsekter i granfröplantager med injicerbara och konventionellt besprutade insekticider)

Författare: Olle Rosenberg och Jan Weslien, Skogforsk (2010)

Sammanfattning
Under projektperioden 2006-2009 har vi utfört tester av många olika insekticider, både konventionellt applicerade och injicerbara. Försöken har huvudsakligen utförts i egen regi, men också i samarbete med Finland och Norge. Samarbetet har medfört att fler insekticider kunnat testas på kortare tid. En generell slutsats är att våra resultat visar på stora möjligheter att utveckla integrerade bekämpningssystem där bekämpningsåtgärden anpassas till annan information. Konventionellt sprutade insekticider, injicerbara insekticider (+gibberlininjicering), blomningsprognoser samt övervakning med hjälp av feromoner kan ingå i palletten av åtgärder. Ännu återstår arbete för att komma dit.

Av de testade insekticiderna är det två som har visat lovande resultat. Preparatet med den verksamma substansen abamektin (handelsnamnet Greyhound) som injiceras i stammen visade på effekt som varade över två säsonger. Den procentuellt största skademinskningen gav den konventionellt sprutade pyretroiden (Fastac). Men även det biologiska preparatet Bacillus thuringiensis var. aizawai x kurstaki (Turex) som är det i dagsläget enda godkända preparatet för användning i fröplantager har visat goda resultat. Turex som är effektiv mot fjärilslarver har i våra försök endast reducerat skador av grankottmott och grankottmätare, medan grankottvecklarens larv inte påverkats alls.

När det gäller Fastac krävs ytterligare studier för att fastställa lämpligt antal och tidpunkter för besprutning och de feromoner som vi nu har kommer att underlätta dessa val. Fastac är det enda preparatet som visat på effekt mot grankottvecklaren. Även injicerbara insekticider behöver utvärderas mera, bl.a. en ny utrustning och ett preparat som varit effektiv i tall i Nordamerika borde testas.

Vi har ett mycket fruktbart samarbete med Lunds Universitet, där vi bl. a. testat feromon för grankottmott och använt detta för övervakning sedan 2007. Övervakningen har gjorts i Danmark, Estland (sedan 2008), Finland, Norge och Sverige.