Bättre rötter i sikte

– Rotsystemets arkitektur är mycket viktig för växtens stabilitet och förmåga att ta upp vatten och näring, säger Karin Ljung. 

Det hon vill ta reda på är hur genetiska och hormonella faktorer styr rötternas utveckling, och hur växterna påverkas av tillgången på vatten och näring, samt olika typer av stress. 

Hos växter regleras rötternas längdtillväxt och bildningen av sidorötter i hög grad av ett samspel mellan två tillväxtreglerande ämnen, växthormonerna auxin och cytokinin.

– Genom att reglera växtens produktion av de två ämnena kan vi förändra rotbildningen. Detta kan vi åstadkomma genom att modifiera växtens egna gener eller genom att föra in arvsanlag från en annan art, så kallad transgen teknik. 

Genteknik – en sorts växtförädling

Karin Ljung har byggt upp en forskargrupp som studerar rotutveckling vid Umeå Plant Science Centre, UPSC. Hennes forskning är ett exempel på den framstående växtforskning som bedrivs där. 

I direkt anslutning till UPSC finns en anläggning av mycket hög säkerhetsklass för odling av transgena växter. 

– Genteknik i sig är inte farlig. Människan har förädlat växter och djur i tusentals år, men då under okontrollerade former.

I laboratoriet kan man med strikta säkerhetsrutiner förändra det så kallade genuttrycket, processen genom vilken informationen i arvsmassan överförs till proteiner, som bygger upp och reglerar cellens strukturer och funktioner. 

– GMO-debatten skulle nog gynnas av att naturvetare blev bättre på att kommunicera sina resultat och att samhällsvetare och humanister blev bättre på att ta till sig och förstå naturvetenskap, kommenterar Karin Ljung en ständigt pågående debatt. 

Från backtrav till jordbruksgrödor

Växtgenetisk forskning är mycket beroende av den oansenliga växten backtrav, Arabidopsis thaliana. Denna modellväxt är liten, samt lätt att odla och föröka i odlingskammare. Dessutom har den ett litet genom (5 kromosomer) som kartlades år 2000.

– Om vi kunde förstå alla de genetiska och hormonella faktorer som styr rotutvecklingen i backtrav, skulle vi kunna använda denna kunskap när skogsträd, jordbruks- och trädgårdsgrödor ska förädlas. 

Forskargruppen vid UPSC samarbetar för närvarande med forskare världen över som studerar rotutveckling, i träd som exempelvis poppel och i olika kulturväxter, som ärter och tomat. 

– Vi skulle exempelvis kunna få jordbruksgrödor att stå emot olika typer av stress så att de växer bättre och ger högre avkastning. Detta kan få stor betydelse för jordens livsmedelsförsörjning. 

Text: Olof Bergvall (ur New Insights 2012)