Förändrade odlingsförutsättningar innebär nya utmaningar för växt- och djurförädlingen. Det tidskrävande arbetet med att ta fram sorter och raser som kan bidra till ett hållbart lantbruk behöver påskyndas. Ett viktigt verktyg är att kunna screena för och välja lämpliga växter och djur på ett tidigt stadium i förädlingen.
Majoriteten av de ekonomiskt viktigaste egenskaperna hos grödor och boskap är, oavsett om det är avkastning, kvalitet eller motståndskraft mot sjukdomar, så kallade komplexa egenskaper. Dessa styrs av många geners aktivitet och interaktioner dem emellan men även olika miljöfaktorer. Traditionella förädlingsmetoder använder så kallad pedigree-förädling och statistiska verktyg för att uppskatta den variation som nedärvs från föräldrarna. Även om dessa metoder förbättrar produktiviteten inom lantbruket, kan användingen av DNA-information underlätta ett tidigare urval av de bästa individerna utifrån komplexa egenskaper, oberoende av de aktuella fenotyperna.
Vi kommer att bidra med metoder och verktyg som kan underlätta användningen av hela arvsmassan i förädling och avel av växter och djur. Detta inkluderar sekvenseringsstrategier, programvara för att hantera sekvenseringsinformation och verktyg för förbättrad genomisk selektion. Vi kommer också att utforska möjligheterna att studera proteiner vid förädling och ta fram en stor mängd sekvenseringsdata för Lepidium campestre (fältkrasse) och Svensk rödbrokig boskap (SRB).
Tillgången på hela genomsekvenser (whole genome sequences, WGS) från några av våra viktigaste stora husdjur och grödor gör det möjligt att identifiera variationer mellan individer på DNA-nivå, så kallade single nukleotid polymorfismer (SNP). Detta möjliggör genomisk selektiondär valet sker med hjälp av information om SNP-alleler från hela genomet hos en individ. Fördelen med denna metod är att när markörer identifierats och deras avelsvärde fastställts kan du söka efter många egenskaper samtidigt och i flera populationer. Detta gör det också möjligt att upptäcka ytterligare mekanismer (till exempel epistasis och genotyp/miljö-interaktioner) som påverkar en individs utveckling. Genomisk selektion används i aveln av mjölkkor över hela världen och är också ett mycket aktivt forskningsområde inom andra djur och växter. Förutom att tillämpa denna teknik på svenska boskap och grödor, kommer vi att utveckla beslutsunderlag för utvärdering av vad som krävs för att kunna tillämpa genomisk selektion i en ny gröda, L. Campestre.
Eftersom funktionen hos levande organismer bestäms av proteiner, riktar vi också in oss på att analysera komplexiteten hos proteiner (så kallad proteomics) och använda den informationen i urvalsprocessen. Utgångspunkt kommer att vara data som samlats in från nötkreatur och potatis.
En viktig fråga relaterad till acceptansen av genetisk modifiering är hur sådana ändringar och andra genetiska urvalsmetoder påverkar individen. Vi kommer att jämföra proteinprofilerna hos växter som förädlats med olika metoder (i CP1) för att se om dessa påverkats.
HAR DU FRÅGOR OM MISTRA BIOTECH? VÄNLIGEN E-POSTA mistrabiotech@slu.se