Hvor finder man fremtidens resistensgener? Plantekongres Januar 2014 Morten Rasmussen

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Hvor finder man fremtidens resistensgener? Plantekongres 14.-15. Januar 2014 Morten Rasmussen"

Frida Henningsen
8 år siden
Visninger:

1 Hvor finder man fremtidens resistensgener? Plantekongres Januar 2014 Morten Rasmussen

2 Forædling og genetiske ressourcer Relevante samlinger ved NordGen for resistensforædling Fremtidige muligheder

3 Where?

4 Hvor kommer vores kulturplanter fra? Vavilov centre centrene for vores afgrøders oprindelse: - Forekomst af de vilde stamformer til vores afgrøder - Stor genetisk diversitet i landracer meget forskellige typer i dyrkning - Af afgørende betydning for landbrugets fremtidige mulighed for at tilpasse sig til klimaændringer og bæredygtighed Centrene ligger meget sjældent i Danmark / Norden

vores afgrøder - Stor genetisk diversitet i landracer meget forskellige typer i dyrkning - Af

5 Hvad er planteforædling? Forbedring og/eller tilpasning af kulturplante-sorter til samtidens krav til Klima Mijø herunder skadevoldere Dyrkningsteknik og system Anvendelsesområde Kontinuert proces;- en sund, miljøskånsom dyrkning kræver et konstant flow af nye, forbedrede/tilpassede sorter for at vedligeholde produktiviteten og evt. øge den. Kravene ændrer sig over tid levende systemer! Forædling opkoncentrerer og vedligeholder en delikat balance af gunstige gener i sorter for et højt, stabilt udbytte af en sund og ønsket kvalitet Bæredygtig udvikling / grøn vækst / bæredygtig intensivering / bio-økonomi / xxx: udnytte naturressourcer effektivt med så få indsatser og så lille negativ påvirkning som muligt genetiske løsninger, f.eks genetisk sygdoms resistens, øget konkurrenceevne, bedre næringsstofudnyttelse, etc.

dyrkning kræver et konstant flow af nye, forbedrede/tilpassede sorter for at vedligeholde produktiviteten og evt. øge den. Kravene ændrer sig over tid levende systemer!

6 Hvilke udfordringer? Koble planteforskning, planteforædling og genbankernes bevaringsarbejde sammen; anvende de bevarede genressourcer i forædling til Tilpasning til klimaforandringer Udvikling af miljøskånsom / ressourceeffektiv jordbrug Tilpasning til markedsændringer Skabe et effektivt og langsigtigt pre-breeding -samarbejde Base broadening udvide det gentiske grundlag for forædling, så fortsat sortsudvikling muliggøres Gen-introduktion indføre specifikke, værdifulde gener i en tilpasset baggrund, så det genetiske potentiale kan udnyttes Udvikle og tilpasse værktøjer og metoder sikring at teknologioverførsel til praktisk forædling

klimaforandringer Udvikling af miljøskånsom / ressourceeffektiv jordbrug Tilpasning til markedsændringer Skabe et effektivt og langsigtigt pre-breeding

7 Hvad er plantegenetiske ressourcer? PGR = Potentielt værdifulde accessioner af frø / reproduktivt materiale, som kan anvendes til forædling af nye, forbedrede sorter Bevaringsprogrammer nationalt og internationalt sikrer materialets levedygtighed, undersøger ægthed og renhed, samt beskriver og dokumenterer materialet for relevante egenskaber Genbanker / nationale programmer sikrer adgang til materiale og information for forskning og forædling gennem levering af frøprøver og adgang til databaser PGR kan komme fra mange forskellige kilder

Bevaringsprogrammer nationalt og internationalt sikrer materialets levedygtighed, undersøger ægthed og renhed, samt beskriver og

8 Typer af PGR bevaret i genbanker Kulturplanter: - højtforædlede moderne sorter, udgået af sortsliste - ældre / tidlige sorter - lokale landracer - eksotisk sortsmateriale - forædlingsmateriale - stamformer til kulturarterne Vilde slægtninge crop wild relatives - indsamlede vildarter - ukrudt Specialsamlinger - forskningsmateriale - referancesamlinger f.eks. NIL - genetic stocks f.eks. mutantsamlinger - syntetisk materiale - historiske frø...

kulturarterne Vilde slægtninge crop wild relatives - indsamlede vildarter - ukrudt Specialsamlinger -

9 Kungliga skogs- och lantbruksakademiens frøsamling Matti Leino, Nordiska museet, Julita

10 Genepools af dyrket byg (Hordeum vulgare L. ssp. vulgare) primary genepool BREEDING LINES VARIETIES adapted agronomic potential LANDRACES SPONTANEUM non-adapted wild genes chromosome elimination BULBOSUM sterility barriers tertiary genepool agronomic potential OTHER WILD HORDEUM secondary genepool Bothmer et al., 2003

LANDRACES SPONTANEUM non-adapted wild genes chromosome elimination BULBOSUM

11 Gene bank collections world wide ~7.4 million accession SoW2, FAO, 2010

12 Relevante samlinger ved NordGen for resistensforædling Eksempel: Byg (Hordeum vulgare)

13 Verdens største byg-samlinger Samling Antal accessioner 1 Canada USA (USDA) Brazil Syria (ICARDA) UK Germany China Korea Russia (VIR) Ethiopia Japan NordGen

23603 6 Germany 22106 7 China 18818 8 Korea 18764 9 Russia (VIR)

14 Typer af materiale i de globale bygsamlinger

15 Antal korn-accessioner ved NordGen Leymus, Taeniatherum, x Triticosecale, Hordelymus, Aegilops, Dasypyrum, Psathyrostachys, Pseudoroegneria, Agropyron, Thinopyrum, Trisetum, Eremopyrum, Hystrix

16 Antal korn-arter ved NordGen

17 Type af korn-materiale ved NordGen

18 Byg materiale med potentiale for resistensforædling Pickering samling, H. bulbolsum introgression lines: 176 acc. KU samling, Jahoor, eksotiske landracer: acc. Lehman samling, H.vulgare sp spontaneum BC linier: 2317acc. Triticeae samling (Hordeum del), R.v.Bothmer: 803 acc. Ethiopisk samling, landracer

KU samling, Jahoor, eksotiske landracer: 10.030 acc. Lehman samling, H.

19 Pickering materiale Hordeum bulbolsum introgressionslinier 176 acc., BC-linier til cv. Emir / cv. Golden Promise Fra Dr. Richard Pickering, NZ Screenet i Norden, anvendt i Nordiske forædling, screenet for sygdomsresistens i hele verden Meget bred sygdomsressistens; Nye loci, nye alleller Resistens overfor meldug, rust, skoldplet, bladplet, virus Problem, junk dna påvirker kvalitet? Stort potentiale, mere holdbar resistens?

Richard Pickering, NZ Screenet i Norden, anvendt i Nordiske forædling, screenet for sygdomsresistens i

20 KU / Jahoor materiale Eksotiske landracer, H. vulgare ssp spontaneum acc. Kureret, delvist samlet af Dir. & prof. Ahmed Jahoor Anvendt til pre-breeding i DK og DE Introduceret en række meldugresistensgener herfra Meget stor genetisk variation, stort potentiale Sygdomsresistens, abiotisk stress

Ahmed Jahoor Anvendt til pre-breeding i DK og DE Introduceret en række

21 H.vulgare ssp spontaneum BC-linier Lehman materiale 2317acc. (3-500 unikke, under udredning) Fra Dr. L.Lehman, SLU stort BC program BC4-F2-linier til cv Ingrid, cv Mona H.v.ssp sp. accessioner screenet for resistens mod primært meldug og rust, resistente accessioner anvendt i BC-programmet Resistens mod meldug, (rust), bladplet (plet og net type), skoldplet Relativt let anvendeligt

22 Triticeae samlingen (SLU) Samling af Triticeae arter af global betydning for systematik i cerealier 803 acc. fordelt på de 43 arter af Hordeum Samlet og kureret af prof. Roland von Bothmer, SLU Ikke undersøgt for resistensegenskaber Meget stor diversitet Problem: Svært tilgængeligt. NB: GCDT stort program for CWR i byg, meget store forventninger til forædlingspotentialet?

23 Barley Genetic Stocks More than 50% of BGS are incorporated at NordGen

24 Fremtidige muligheder

25 Molekylærgenetik & bioteknologi Genomer sekventeret Genome wide association mapping Billige, effektive makørsystemer selektion Udnytte viden om syntheni mellem arter Meget stort potentiale. i de store arter

26 Flaskehalse. Store arter vs. små arter Molekylærgenetisk viden/forskning eller ej Phenotyping! Screeningsforsøg Udnytte CWR metode udvikling Mangel på langsigtighed i forskning og forædling Tålmodig financiering af pre-breeding Offentligt engagement?

27 PPP Project 1: NordApp Pre-breeding for Future Challenges in Nordic Apples Bredding for resistance against storage rot and apple cancker SLU, Graminor & MTT (all Nordic Apple breeders) Coordinator: Prof. Hilde Nybom Total budget: DKR ( ) Link to EU project Fruitbreedomics ( Gene introduction, disease resistance Perennial, outcrossing, woody crop

28 PPP Project 2: Barley Combining Knowledge from Field and from Laboratory for Pre-breeding in Barley Validation, testing, developing of molecular markers for disease resistance Nordic Seed, Sejet, Graminor, Lantmænnen, Boreal, LBHI, UMB & KU (all Nordic barley breeders Coordinator: Dr.Prof. Ahmed Jahoor Total budget : DKR ( ) Tools and method adaptation Annual, inbreeding cereal crop

29 PPP Project 3: Ryegrass PPP for pre-breeding in perennial ryegrass (Lolium perenne L.) UMB,Graminor + Lantmænnen + DLF, UÅ + LBHI+ Boreal +Jõgeva (all Nordic forage grass breeders + Estonia) Coordinator: Prof. Odd Arne Rognli Total budget : DKR ( ) Linked to NOFOCGRAN, VARCLIM Base broadening project Perennial, outcrossing forage crop

30 Hvor finder man fremtidens resistensgener? Plantekongres Januar 2014 Morten Rasmussen

31 I genbankerne...

32 Tak for jeres opmærksomhed!

Relaterede dokumenter

MATPLANTER BIOLOGISK MANGFOLD I LANDBRUKETS TJENESTE

MATPLANTER BIOLOGISK MANGFOLD I LANDBRUKETS TJENESTE Morten Rasmussen SEMINAR: TIRSDAG 1. SEPTEMBER KL. 14.00 18.00, LITTERATURHUSET I OSLO Arrangør: Oikos Økologisk Norge, med støtte av Landbruksdirektoratet