Gamla och närbesläktade sorter bidrar med unika egenskaper inom konventionell och ekologisk förädling av stråsäd

En av de stora orsakerna till sjukdomar världen över är det låga intaget av fullkornsprodukter, särskilt fullkornsprodukter av vete som spelar en viktig roll för att öka intaget av kostfibrer och protein i kosten. Konsumenter är inte så bekanta med smak, näringsinnehåll, fytonäringsämnen, vitaminer och andra hälsofrämjande ämnen i dessa produkter. Efterfrågan på mer näringsrik mat med förbättrade egenskaper för slutanvändning (till exempel smak, mineraler, fytonäringsämnen, vitaminer, aminosyror, protein med mera) ökar i takt med utvecklingen av hållbara livsmedelssystem.

Det övergripande målet med detta projekt är att identifiera önskvärda gener för doft, smak, näringsinnehåll och slutanvändarkvalitet i gamla sädesslag och vetelinjer med främmande arvsmassa, genom omfattande växtförädlingsbaserade lösningar som förbättrar urvalsstrategier och påskyndar utvecklingen av nya sorter.

De gamla vetesorterna (dinkel, emmervete och enkornsvete) och vilda släktingar (vetelinjer med främmande arvsmassa från Secale cereale, Leymus mollis, Leymus racemosus och Thinopyrum junceiforme) utgör en guldgruva av värdefulla egenskaper för slutanvändningskvalitet och motståndskraft mot biotiska och abiotiska stressfaktorer, inklusive agronomiska och fysiologiska egenskaper.

Projektet kommer att utnyttja variationen bland gamla vetesorter och vetelinjer med främmande arvsmassa för att förbättra näringsinnehåll och slutanvändningskvalitet hos fullkornsprodukter, genom att kombinera traditionella förädlingsmetoder med modern teknik för att analysera doft, smak, mineralinnehåll med mera. På så sätt kommer projektet att bidra direkt till både konventionell och ekologisk växtförädling genom att generera ny kunskap, förbättrade metoder för förädling av genetiskt material samt nya verktyg för att ta fram naturligt näringsrika och välsmakande spannmålsprodukter till konsumenter.

De resultat som genereras inom projektet kommer att möjliggöra bättre urvalsbeslut i förädlingsarbetet, vilket leder till minskade kostnader samtidigt som förbättringar i kvalitet maximeras. Den nya kunskapen kommer därefter att implementeras direkt i förädlingsprocesserna. Därigenom förväntas projektets resultat bidra till att uppnå målen i den nationella livsmedelsstrategin.

Projektets huvudsakliga aktiviteter:

• Totalt kommer 300 genotyper av höst- och vårsäd att vara tillgängliga för projektet.
• Mineral- och proteininnehåll kommer att analyseras med avancerad teknik (induktivt kopplad plasma-emissionsspektrometri (ICP-AES) och högpresterande vätskekromatografi (HPLC)).
• Baserat på resultaten från mineral- och proteinanalyserna kommer 40 genotyper att väljas ut för fröförökning under både konventionella och ekologiska odlingsförhållanden (totalt 80 genotyper). Följande analyser kommer att genomföras:
  • Sensorisk analys: De 80 genotyperna odlade under konventionella och ekologiska förhållanden kommer att utvärderas av tränade paneler och konsumentpaneler med avseende på smak och doft.
  • Aromaprofilering: Aromaverksamma föreningar kommer att identifieras med hjälp av gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS).
    Fytonäringsämnen: Hälsofrämjande fenolföreningar kommer att kvantifieras med HPLC.
  • Aminosyror: Aminosyrasammansättningen kommer att analyseras med högpresterande anjonbyteskromatografi.
  • Bakningsegenskaper: Traditionella analyser av bakningskvalitet kommer att genomföras hos Lantmännen och Warbro Kvarn AB, och kompletteras med djupgående mixografanalyser vid SLU samt bildanalyser vid MaxIV.
• För att förstå de genetiska samband som påverkar kvalitetsegenskaper och för att utveckla förädlingsstrategier för dessa egenskaper kommer genotypning med sekvensering (Genotyping by Sequencing, GBS) och genomomfattande associationsstudier (GWAS) att användas. Kompetitiva allelspecifika PCR-markörer, lämpliga som snabba urvalsverktyg i förädlingen, kommer att utvecklas.

Projektets resultat kommer att användas som undervisningsmaterial i grundläggande och avancerade kurser i växtförädling. Dessutom kommer projektet att erbjuda studenter på kandidat- och masternivå möjligheter att genomföra examensarbeten.