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.
405 Kemin i granens ved: En Genome Wide Association Study (GWAS)
Författare: MR García-Gil, SLU (2021)
Sammanfattning
I den här studien har målet varit att snabbt fastställa den vedkemiska sammansättningen i gran med syfte att inkludera träkvalitet som ett nytt avelsmål. ör att uppfylla målsättningen tog vi fram data på stående träd av gran med bärbara Raman- och FTIR-instrument och genomförde en genetisk analys för att identifiera gener som är involverade i kontrollen av vedens kemiska sammansättning. För FTIR-spektrat (Figur 1) kunde inte någon modell förutsäga exakt de kemiska egenskaperna bedömda med NIR. Detta kan vara resultatet av en grundläggande inkompatibilitet mellan de båda datamängderna. Raman-enheten kunde inte fastställa reproducerbara data på grund av interaktion mellan laserstrålen och harts samt vatteninnehåll i årsringar under barken. Med FTIR-spektrometern kunde vi få reproducerbara data under barken. GWAS påvisade en 3-ketoacyl-tiolas peroxisomal (KTP) och GDSLesteras-lipas. At2g04570-liknande associerade med variation vid toppen 1057 som är kopplad till polysackarid-länkade vibrationer. Båda generna är involverade i långkedjig fettsyra-betaoxidation (Pye et al 2010, J Biol Chem 285:24078). Slutsats: Bärbar FTIR är ett lovande verktyg för snabb bedömning av vedpolysackariders sammansättning på stående träd av gran. Detta resultat motiverar ytterligare forskning.
410 Sticklingförökad tall – hur påverkas prestanda och genetisk variation?
Författare: Johan Kroon, Skogforsk (2021)
Sammanfattning
Användning av sticklingförökad tall i fältavkommeprövningen har potentialen att avsevärt förbättra selektionseffektiviteten vid urval till förädlings- och produktionspopulationer. I projektet analyserade vi data från fyra försöksserier av tall med 4–7 år gamla fältförsök som innehöll både traditionella fröplantor och sticklingförökade individer, allt uppförökat från samma helsyskonfamiljer. Syftet med studien var att i) jämföra skattad heritabilitet för överlevnad och höjdtillväxt mellan frösådda och sticklingförökade plantor, ii) bedöma överlevnad och tillväxt på de olika plantmaterialen och iii) studera genotypmiljösamspelets inverkan på genetisk varians skattad för respektive förökningsmetod.
På grund av stor miljövarians var skattningarna av additiv genetisk heritabilitet låga för höjd och överlevnad vid ett års ålder, förutom för de sydligaste försöksserierna. Heritabiliteterna var vanligtvis låga även vid 6 till 7 års ålder i de nordligaste försöksserierna och det verkar som om tidig höjd är en indikation av etableringsframgång som visar sig ännu vid 7 års ålder. H2 var i allmänhet moderata till höga. Skillnader i heritabilitet mellan fröplantor och sticklingar var uppenbara men skillnadens storlek mellan förökningsmetoderna varierade beroende på försök (1 till 40%). De additiva genetiska korrelationerna var generellt moderata till höga, vilket indikerar att det inte uppstår några genetiska skillnader mellan förökningsmetoderna som skulle påverka vilken planttyp som bör användas vid testning och urval. Icke-additiva genetiska korrelationer mellan försökslokaler var i de flesta fall högre för fröplantor än för sticklingar, med undantag för en försöksserie där de var av liknande storlek och höga. Starka additiva genetiska korrelationer mellan försökslokaler inom egenskap visade generellt sett på svaga genotyp-miljösamspel. Dessa resultat är en första indikation av storlek och struktur för genetiska varianskomponenter och parametrar hos tall för både fröplantor och sticklingar. För den mellansvenska försökserien, var det ursprungliga målet inte att studera skillnader mellan förökningsmetoder. I försök där skillnader mellan dessa planttyper skall studeras för skattning av icke-additiva varianser och korrelationer, är det viktigt att redan vid försöksetableringen planera för en datastruktur med flera rameter per genotyp, samt god balans mellan antal av fröplantor och sticklingar. Resultaten i denna studie ger ingen grund till att inte använda sticklingsförökning i tall. Till största delen höga genetiska korrelationer mellan fröplantor och sticklingar betyder att det inte finns stora genetiska skillnader för tillväxt mellan förökningsmetoder. Den icke-additiva variansen verkar spela en stor roll i dessa populationer. Senare utvärdering samt genetisk analys vid slutmätning kommer att bidra med mer information till hur fältprestanda samt komponenter för additiv och icke-additiv genetiska varians utvecklas med åldern. Större precision i varianskomponentskattning samt skattning av genetiska parametrar kan förväntas vid tidpunkten för slutligt urval när miljövariationens inverkan kan förutsägas vara mindre.
418 Utveckling av molekylära markörer för törskateresistens hos tall
Författare: Berit Samils och Karl Lundén, SLU ( (2019)
Sammanfattning
Rostsvampen törskate (Cronartium pini) har de senaste 20 åren orsakat stora skador i ungskog av tall (Pinus sylvestris) i norra Sverige och det finns behov av ett mer resistent tallmaterial. Det hör projektet har syftat till att identifiera resistensgener som är aktiva i försvarsreaktionerna mot törskate och som därmed skulle kunna utnyttjas i resistensförädling
Studien baseras på ett tidigare infektionsförsök på tallplantor. Plantorna var av två typer; avkommor från korsningar mellan resistenta föräldraträd och avkommor från mottagliga föräldraträd. För att analysera genuttryck i stamvävnad efter inokulering med törskate användes sekvenseringsmetoden RNA-seq. Dessa sekvensdata har sedan legat till grund för transkriptomanalyser för att detektera skillnader i genuttryck mellan de olika tallplantorna och identifiera de bakomliggande generna (projekt 395).
Vi kunde identifiera ett drygt hundratal gensekvenser där genuttrycken skiljde sig signifikant mellan tallplantor med resistenta respektive mottagliga föräldrar eller mellan inokulerade tallplantor och kontrollplantor. Bland dessa gensekvenser fanns flera som har en uppbyggnad som liknar kända resistensgener från andra växter (t.ex. putative TIR-NBS-LRR protein, F-box/LRR-repeat protein 13, disease resistanceRPP13-like protein, MLO-like protein, putative disease resistance protein RGA1, disease resistance protein TAO1, TMV resistance protein, N-like reticuline oxidase, peroxidase A2-like, hypersensitive-induced response protein 1, protein DMR6-likeoxygenase). Vi valde ut de 11 mest intressanta generna för vidare sekvensanalyser. Sekvenseringen gjordes dels på tallar som ingick i infektionsförsöket (20 st), dels på obesläktade tallar (48 st, varav 30 mottagliga för törskate och 18 förmodat resistenta). Ett flertal variabla nukleotider (SNP:s) kunde avläsas för sex av kandidatgenerna. Resultatet visade dock inte på några SNP:s som korrelerade med resistenta/mottagliga tallar. Orsakerna till utebliven korrelation kan vara flera. Genuttrycket kan styras av gensekvenser som ligger utanför den identifierade genen (i en promotor), och om skillnaden mellan resistent och mottaglig ligger i en promotor syns den alltså inte. Resistensen kan också styras av flera gener som samverkar och i sådana fall kan bidraget från varje gen vara litet och svårt att påvisa. I detta försök studerades genuttrycket en kort tid efter inokulering och det är möjligt att avgörande resistensmekanismer är aktiva senare i infektionsförloppet.
423 Kan vi använda resistograf och pilodyn som tidiga urvalsverktyg i tallförädlingsprogrammet?
Författare: Ainhoa Calleja-Rodriguez m fl, Skogforsk (2021)
Summary
The purpose of this study was to evaluate whether indirect measurements of density in Scots pine standing trees with mechanical resistance devices were stable under different temperature and relative humidity conditions. The results of the study showed that the tool is robust, and data are highly correlated despite the differences in weather conditions and settings used to measure (feed rate and resistance values). However, it was also observed that the postprocessing of the data (detrending of profiles) should be carefully done, since not all trends captured by the tool are linear as previously reported in the literature.
In summary, the pilot project have shown that the tool is stable to indirectly measure relative wood density, therefore it can be used regularly to evaluate progeny and provenance tests, studies of genotype-by-environment interactions, genetic parameter estimations and all possible evaluations within the Scots pine breeding program.
429 Etablering av genetiskt gallringsförsök i björk
Författare: Mateusz Liziniewicz och Nils Fahlvik, Skogforsk (2021)
Sammanfattning
The knowledge about the volume production over whole rotation in improved birch stands is needed to give robust information and recommendations for operational forestry. This might increase an interest in planting birch and in a long term increase the diversity of raw material available for the forestry sector. The long-term birch experiments that can provide such information are nowadays quite scare in Sweden.
In the following project, a new thinnings experiment in 12 years old birch stand was established. Throughout 12 years the experiment was the genetic progeny trial where progenies from 23 full-sib crossings between selected genotypes were tested. The breeding value of each tree was known before thinning experiment was established.
Six experimental plots were thinned with three treatments: thinning for high breeding value after thinning (H_AV), thinning for low breeding value after thinning (L_AV) and usual selective thinning (V_GL). There were two replications of each treatment. One plot remained unthinned (OGL). For each plot around 30% of basal area was removed.
The selection in the treatments which considered breeding values was done with the help of the developed program that took spatial distribution and/or diameter into consideration. It was assumed that trees with high or low breeding values might tend to group in the experimental area as it has been observed for diameter. The selection just based on the breeding value or diameter could lead to the clustering of the trees after thinning.
In all thinned plots the Clark-Evans coefficient index (R, 1954) was higher than 1 and indicated a regular distribution in the stand. Such value of the R coefficient secures the high production possibilities of the growing stand.
In the plots where the usual selective thinning was done (V_GL), the effect of two other treatments (H_AV, L_AV) and thinning based just on diameter were simulated by adjusting parameters of the developed program i.e. consideration of diameter in selection and type of spatial consideration. The thinning effect on Clark-Evans aggregation index and average breeding value was studied. Neither consideration of diameter nor the different spatial consideration affected aggregation index (R) and the average breeding value of remaining and removed trees. In the plots where thinning for high breeding value was applied aggregation index was on average 1.50 while it was 1.70 for plots where trees with low breeding values were promoted. It indicated that trees in the L_AV plots had higher tendency to regular distribution over the plot as the index deviated more from one which indicates a random distribution. However, it is hard to estimate a practical importance of the difference as both were in the limit that secured high productivity of the stand.
The selection in the field resulted in lower average breeding value of the remaining trees (0.89) than in the simulated H_AV thinning (1.08). Thinning based solely on diameter gave similar average breeding value (1.03) as the H_AV thinning considering breeding value and/or spatial distribution. The difference might indicate higher growth potential when breeding value of the tree is carefully considered as trees with high breeding value are expected to have higher growth rate over whole rotation. Moreover, diameter showed to be a quite reliable indicator of the breeding value. The average breeding value of remaining trees when just diameter was used as a selection criterion was slightly lower than in the treatments considering both breeding value and spatial distribution while spatial distribution coefficient was only slightly lower.
The V_GL selective thinning which is usually done in operational forestry might reduce the average breeding value in the remaining stand. It might reduce a growth potential of the stand and cause suboptimal realization of the expected genetic gain. The lower breeding value might be compensated by better quality of the trees after selective thinning. It is important to indicate that thinnings done via simulations did not consider the quality traits that were considered when selecting trees in the treatment V_GL i.e. double tops, spike knots.
The simulations in the StandWise HEUREKA system did not reveal the differences in the stand development which could favoured the stands where selection of superior genotypes was done. The system is favouring the high stem density instead i.e. L_AV with high number of stems after first thinning stands were most productive when no more thinnings were done in the stand. Two additional thinnings in the H_AV and L_AV treatments with the goal to equalise the number of stems per hectare after the last thinning resulted in almost the same volume production over whole rotation age. It might indicate that the differences in the average breeding value between plots were not high enough to have a long-term effect on stand productivity. On the other hand, it might also indicate that the Heureka can not handle the breeding value in a proper way. The follow-up measurements in the stands would give more evidence to draw robust conclusions.
In the long-time perspective the experiment will allow studying both the development of the whole stands with different average breeding value but also long-term development of trees with specific breeding value to see how decrease of the competition influence their growth performance. The results of such studies might be used for estimations and calibrations of genetic gains obtained in the breeding program, calibration of Heureka predictions and for the practical recommendation for selection in thinnings.