GENETISK VARIATION I ALMINDELIG BLÅBÆR OG RAMSLØG FRA NATUR TIL DYRKNING

Transkript

1 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS GENETISK VARIATION I ALMINDELIG BLÅBÆR OG RAMSLØG FRA NATUR TIL DYRKNING Martin Jensen, seniorforsker Institut for Fødevarer, Aarhus Universitet [email protected] TEMADAG PL GEN RES 1

2 DEPARTMENT OF FOOD SCIENCE Vaccinium myrtillus. Naturlig hjemmehørende art, vilde populationer i alle regioner af Danmark i forskellige sure habitater.

3 Udviklingsfaser for vild blåbær som ny bærafgrøde: Gennemført: Indsamling og etablering af gensamling ( , Genressource projekt) Formering, gødskning og plantagemodeller ( , Innovationsloven) Indledende karakterisering af vækst og udbytte ( , studerende, MJ) Igangværende: Frugtkvalitets undersøgelser ( , GBHF fonden). Videre karakterisering af udbytte og vækst ( ) Fremtidige: Endelig sortsvalg og kommerciel opformering ( ) Udvikling af skånsom høstmaskine ( ) Første kommercielle produktioner etableres. ( ) Produktudvikling fra råvare til merværdi (2020-).

4 Indsamling af kloner: Oprindelig indsamlet bær, frø og stiklinger fra over 170 kloner fra 59 populationer Etableret samling: 106 kloner from 39 populationer. To steder, op til 9 planter/klon, tre i hver af tre blokke hvert sted. Tre formål: - Genbevaring - Klon sammenligningsforsøg: udbytte, kvalitet, plantesundhed - Kilde til stiklinger og frø til videre formering Årslev Frederikshåb Plantage

5 Klonsamling i 2014 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS 2016

6 Spiring, % Variation I frøspiring in situ høstede frø: Friskhøstede u-tørrede frø, 20 C, 16 timers lys, top-of-paper, 31 klonfrøpartier fra 8 populationer Hårup Sande Hårup Sande Hårup Sande Hårup Sande Musebakkerne Musebakkerne Musebakkerne Musebakkerne Musebakkerne Grene Sande Grene Sande Grene Sande Grene Sande Grene Sande Rørbæk Sø Lokalitet og klon Rørbæk Sø Rørbæk Sø Stenholt Stenholt Stenholt Stenholt Kollemorten Kollemorten Kollemorten Kollemorten Tinnet Krat Tinnet Krat Tinnet Krat Tinnet Krat Tinnet Krat Gudenåens Udspring

7 Vegetativ formering Succesfuld in vitro formering fra overflade steriliserede knopper efter Jaakola metode (Jaakola, 2009) Succesfuld stiklingeformering med urteagtige sommerstiklinge I væksthus

8 Variation i rodningsprocent i 55 kloner fra13 populationer. Urteagtige topstiklinger høstet in situ i naturen og stukket i væksthus juli.

9 Varierende blad og skudsvidning og planteafgang i genotyper ved højt ledetal og højt Ca i gødning. (tolerance genotyper) 50 ppm N 100 ppm N 200 ppm N 400 ppm N

10 Genetisk variation i plantehøjde af genotyper. Klonforsøg Årslev 10

11 Rhizom index Variation I rhizomdannelse hos vegetativt formerede kloner DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Stiklingeformerede kloner giver færre eller ingen rhizomdannelse Tendens til lavere udbytte i kloner med mange rhizomer 2 In vitro formering Stiklinger 1 0 Rhizom skuddannelse index i Index scala: 0=ingen rhizomer; 1=få rhizomer; 2=mange rhizomer (mere end 3 rhizomer).

12 Frekvens af kloner I intervaller (% ) Variation I blomstringstidlighed (midt april til slut maj) DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Blomstrings tidlighedsstadier - index (1-10) 1 Ingen blomsterknopper åbne 2 Ballon stadie 3 50% blomster åbne 4 75% blomster åbne 5 Alle blomster fuldt åbne Intervaller af blomstringstidlighedsindex Frekvens af kloner i intervaller af blomstringstidlighedsindex d maj % af kronrør tabt 7 50% kronrør tabt 8 75% kronrør tabt 9 90% kronrør tabt 10 Alle kronrør tabt (blomstring færdig)

13 Frekvens af kloner I interval (%) Variation I blomstringsintensitet - index DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Intervaller af blomstringsintensitet Blomstringsintensitet index (0-10) /plante 0 Ingen blomster 1 Færre end 5 blomster blomster blomster blomster blomster blomster blomster blomster Frekvens af kloner i intervaller af blomstringsintensitet index d maj blomster 10 Mere end 100 blomster

14 Frekvens af kloner i interval (%) Udbytte,g/plante Bærudbytte, g/plante 2015 og 2016 (blok 1) * 2015 kun målt 1 blok af høst er målt nu Frekvens af kloner i udbytteintervaller i 2016 alle 3 blokke Udbytte intervaller MARTIN 2016, JENSEN g/plante 14

15 0,01-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8 0,8-0,9 0, ,1 1,1-1,2 1,2-1,3 1,3-1,4 1,4-1,5 Frekvens af kloner/interval (%) Variation I bærstørrelse friskvægt Bærvægt intervaller 2016, g/bær Frekvens af kloner i vægtintervaller af de største 10 bær/klon i 2016

16 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Bærudbytte i g/plante som funktion af vægten af de 10 største bær i samme klon for de 106 kloner i gensamlingen. Både bærstørrelse og antal betyder noget for udbyttet. 16

17 Total opløseligt tørstof, Brix GBHF Hartmann fonden Fænotypning for indholdsstoffer af betydning for sundhed og sensorisk kvalitet i bær fra gensamling DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000 Klon nr. Variation I gennemsnitlig sukkerindhold af enkelt kloner høstet I

18 Total anthocyanin indhold, mg CGE/100g fw GBHF Hartmann fonden Fænotypning for indholdsstoffer af betydning for sundhed og sensorisk kvalitet i bær fra gensamling DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Klon nummer Variation I gennemsnitlig indhold af total anthocyanin I enkeltkloner fra bær høstet I

19 Oversigt over frugt kvalitet I 53 genotyper af almindelig blåbær DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Faktor Total opløseligt tørstof Total titrerbar syre Gennemsnit Min Max Literatur rapporter Enhed 9,1 6 11,88 9,5 11,5 Brix 0,895 0,526 1,330 1,230 g citric acid eqv./g ph 3,14 2,97 3,39 2,88 3,03 - Total anthocyaniner 330,4 158,3 650,7 195,5 386,7 mg CGE*/100g *CGE : cyanidin-3-glucoside eqv Klon nr. 73, 104 og 106 er interessante pga. god bærproduktion, god sukker/syrebalance og højt anthocyanin indhold. 19

20 Total anthocyanin indhold (mg cge/100g fw) 700 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS mean y = -181,99x + 424,94 R² = 0, ,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 Bærvægt (g) Sammenhæng mellem total anthocyaninindhold og bærstørrelse i 53 genotyper høstet i Små bær svag tendens til lidt højere indhold. 20

21 GBHF Hartmann fonden Fænotypning for indholdsstoffer af betydning for sundhed og sensorisk kvalitet i gensamling Volatile organic compounds GC-MS) Pentanal Furan, 2-ethyl- 1-pentanol Isovaleric acid, methyl ester 3-Hexenal Hexanal 2-Hexenal, (E)- Ethyl isovalerate 3-Hexen-1-ol, (Z)- cis-2-hexen-1-ol 1-Hexanol m/o/p/ xylene Unknown Heptanal 2,4-Hexadienal, (E,E)- hexanoic acid Z/E-2-heptenal Benzaldehyde Unknown Terpene 1 1-Octen-3-one Unknown Terpene 2 cis-3-hexenyl Acetate E/Z-2-Hexen-1-ol acetate Non-2-en-1-ol m/o/p-cymene Heptanoic Acid Limonene Eucalyptol Acetophenone γ-terpinen Nonanal Octanoic Acid Decanal Nonanoic acid Phenolic compounds (Triple quad LC- MS) delphinidin-3-galactoside delphinidin-3-glucoside cyanidin-3-galactoside Delphinidin-3-arabinoside cyanidin-3-glucoside petunidin-3-galactoside cyanidin-3-arabinoside petunidin-3-glucoside peonidin-3-galactoside petunidin-3-arabinoside peonidin-3-glucoside malvidin-3-galactoside peonidin-3-arabinoside malvidn-3-glucoside malvidin-3-arabinoside catechin epicatechin epigallocatechin quercetin myricetin rutin cholorogenic acid caffeic acid ferulic acid trans-reservatol galic acid DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS 21

22 Konklusioner alm. blåbær DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Forskningen har indtil nu: Indsamlet og etableret sammenlignende klonforsøg med henblik på at få indsigt I genetisk variation for udvælgelse af fremtidige sorter. Beskrevet effektive og billige vegetative formeringsmetoder med stiklinger men også vist in vitro teknikker og frøformering som muligheder. Udviklet en gødningssammensætning og optimale koncentrationer til gødevanding under planteproduktion. Eksempler på plantagemodeller er demonstreret indledende. Plantevækstmålinger over flere år har vist stor variation i planternes egenskaber: højde, form, rhizomdannelse, blomstringstidlighed, blomstringsintensitet, bærudbytter, bærstørrelser og frugtkvalitet. Foreløbige resultater viser en række interessante kloner: nr.105, 37, 115, 39, 107, 114, 56 and 106 med stort bærudbytte, store bær og høje planter tilpasset til maskinel høst. Yderligere 2-3 års registreringer af kloner er nødvendige for udvælgelse af 4-5 gode sorter.

23 ACKNOWLEDGEMENT DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Sergio Figal de Pedro, MSc stud. Manon Grest, Internship stud Anais Buttner, internship stud Lise Carrere, internship stud Julie D Argentré, internship stud staff Kell Kristiansen, seniorforsker Ruth Nielsen, Kai Ole Dideriksen, Finn Kristiansen, gartnere Annette Brandsholm, Karin Henriksen, Elisabeth Kjemtrup, laboranter Firma samarbejdspartnere

24 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS RAMSLØG RAMVAR PROJEKTET Formål: At udforske den genetiske variation i danske ramsløg populationer, med henblik på identifikation af de mest interessante genotyper/populationer til fremtidig kommerciel dyrkning. Metode: Indsamle planteprøver fra et antal danske populationer og dyrke dem under ens forhold i sammenlignende forsøg i Årslev. Registrere forskelle i: (korrigeret for løgstørrelse) tilvækst af blade, løg frøsætning og evne til løg-delings formering. koncentrationen af indholdsstoffer (Alliin, methiin, allicin) Resultater Beskrive genetisk variation i danske ramsløg for første gang og udpege de mest interessante populationer til videre udvikling af danske kommerciel dyrkning

25 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS 25

26 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Koncentration af allicin afhængig af løgstørrelse. (BERRYMEAT projektet)

27 Variation indenfor en population alder, miljø, genetik DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS

28 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS 4-5 års dyrkning fra frøspiring for at opnå største løg. Enkeltløg op til 11 g vægt er set. Sætteløgsproduktion en mulighed Sortering nr. Længde, cm Vægt/løg, g Planteafstand, cm Plantedybde, cm 1 0-0,5 0,0550 1, ,5 1,5 2 0,5-1 0, , , , over 4 5,

29 DIFFERENTIATED AND BIOFUNCTIONAL FOODS Tak for jeres opmærksomhed Klon forsøg V. myrtilus, Årslev, Martin Jensen 29