FORÆDLING I DAG. FORSKERENS TILGANG

Transkript

1 FORÆDLING I DAG. FORSKERENS TILGANG Henrik Brinch-Pedersen Forskningscenter Flakkebjerg 4200 Slagelse

2 FORSKERENS TILGANG Opdage variation, som ikke er kendt. At afdække eksisterende men ikke udnyttet variation indenfor arten så den kan udnyttes i forædling. At skabe ny variation, som kan bruges i forædlingen.

3 EKSISTERENDE VARIATION UDFORSKES. EKSEMPEL FODER, BYG-, HVEDESORTER OG ENZYMER For nurværende tages det ikke betragtning at effekten af både protease og xylanase foderenzymer er meget afhængig af byge eller hvede sort.

4 EFFEKT AF PROTEASE PÅ BYGPROTEIN Byg-01 Winmalt + Protease + Protease (200 [200] unit) Winmalt Byg-01 Byg Protease + Protease (200 [200] unit) Byg Byg-03 Cabaret + Protease + Protease (200 [200] unit) Cabaret Byg-03 Byg-04 Himalaya + Protease + Protease (200 [200] unit) Himalaya Byg-04 Winter (MATROS) Byg-05 Winter Byg-05 (MATROS) + Protease + Protease (200[200] unit) Winter (SJ ) Byg-06 Winter Byg-06 (SJ ) + Protease + Protease (200[200] unit) Himalaya Byg-07 Byg-07 Himalaya + Protease + Protease (200[200] unit) Byg Byg Protease + Protease (200[200] unit) C 1.07 C 1.07 c1.36 B 1.31 A 2.06 b 2.44 b 2.31 a ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Abs. 340 nm E 1.00 E 1.02 d 1.14 d 1.18 C 1.26 c 1.32 B 2.01 a ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Abs. 340 nm

5 PROTEASE INHIBERING I TO BYRSORTER Residual activity (%) Amount of barley (µg) From: Bjerg et al 2013

6 XYLANASE: Reducere viskositet (pga opløselige fibre) i foder. Øger fordøjelighed. Reducerer lidelser i fordøjelsessystemet. Competitiv xylanase inhibering

7 Forskellige hvedesorters inhibering af Xylanase Lav Medium Høj Thésée Vituose Supersoft Texel Soissons Baltimore Alexandre Bonpain Magdalena Cezanne Malacca Tamaro Baldus Elephant Crousty Cyrano Sideral Apache Record Aligre Isengrain Albéric Sisley Anemos Meunier Poseidon Semper Bercy Vivant Residence Tremie Harrier Reaper Rialto Ritmo Cadenza 7

8 NY VARIATION SKABES: GAMLE TEKNIKKER Gamle teknikker: F. eks mutationsforædling, kromosomtranslokationer og additions. Mutationsforædling Bestråling eller kemiske behandlinger for at øge variationen. Translokationslinier: F. eks. Dobbelt 1R, 6R substitutions linjer

9 NY VARIATION SKABES: NYE TEKNIKKER (PRÆCISIONSFORÆDLING)

10 HVORFOR ANVENDES PRÆCISIONSFORÆDLING? For at øge den genetiske variation. Programerbar til at skære specifikke steder i genomet. Laver genetisk variation, som ikke kan skelnes fra naturlig variation eller fysisk og kemisk mutagenese.

11 PRÆCISIONSORÆDLINGENS PRINCIPPER

12 EKSEMPEL: CRISPR/CAS: Opdaget i bakterier. Anvender en enkelt nuklease (CRISPR-associated protein Cas9) til at forsvare sig imod invarderende virus. Cas9 kan induceres til at skære I specifikke positioner I plantens genom. Sorek et al., 2013, Annu Rev Biochem 2013, 82: Mussolino, C. & Cathomen, T. 2013, Nat. Biotechnol. 31,

13 CRISPR/CAS:

14 PRÆCISIONSFORÆDLING: EKSEMPLER I AFGRØDER

15 MUTATIONS SCREENING Sekvenser fra forskellige bygplanter efter TALEN

16 Example: mlo meldugresistens i hvede

17 Example: rice In order to achieve the desired fragrance, the betaine aldehyde dehydrogenase gene has been knocked out.

18 Example: maize

19 Example: Soybean

20 Example: Potato Vacuole invertase was knocked out to prevent reducing sugar formation during cold storage.

21 Tak for opmærksomheden

22