Forskning på institutionen för växtförädling

Senast ändrad: 04 februari 2019

 

Framtidens växtodling inom jordbruket kommer att kräva optimal avkastning av produkter med god kvalitet i kombination med minskad miljöbelastning och energiinsats. För att möta dessa krav måste de odlade sorterna bl.a. ha ökad resistens och tolerans mot biotiska och abiotiska stressfaktorer, effektivare näringsupptag och efterfrågade produktkvaliteter.

Genetisk forskning bedrivs på trädgårds- och jordbruksgrödor för att undersöka omfattning och fördelning av genetisk variation samt för att studera specifika egenskaper av betydelse inom förädlingen. Unikt för institutionen är den starka kopplingen mellan grundläggande forskning och tillämpad växtförädling.

Forskning bedrivs på följande grödor av vilka vi också har aktiva förädlingsprogram för några.

  • Sädesslag (bröd- och durumvete, korn, havre, ris, durra, hirs)
  • Oljegrödor (oljekål, fältkrassing, oljedådra)
  • Frukt och bär (äpple, banan, havtorn,svarta vinbär)
  • Grönsaker
  • Rot/knöl-grödor (potatis, jordmandel, sockerbeta)
  • Fodergräs

Forskningen bedrivs i nära samarbete med ledande forskargrupper över hela världen. Institutionen har ett utbrett SIDA-finansierat samarbete med universitet i Afrika, Latinamerika, Sydostasien och Centralasien. För mer information om specifika forskningsprojekt, se institutionens publikationslista, eller kontakta prefekt Anders Carlsson alternativt respektive områdesledare. 

   
Barley  shoots induction 2015 resized.jpg
DSC_0052 resized.jpg
Efter avläsning resized.jpg
Bild 1. Broccoli 'Beneforte' strax innan skörd.jpg
EXT-170329-0523-vwe resized.jpg
EXT-170329-9063-vwe resized.jpg
EXT-170329-9303-vwe resized.jpg
EXT-170329-9880-vwe resized.jpg
KoncentreradPåTobak resized.jpg
Photo 1 resized.jpg

Odlingsegenskaper

En gröda utsätts under sin livscykel för en rad olika stressfaktorer som kan ha stor negativ inverkan på avkastning och produktkvalitet. Vi studerar resistens mot bladlus i olika grödor, bladmögel i potatis, svart- och gulrost i vete och kräfta hos äpple. Ett långsiktigt projekt på institutionen syftar till att domesticera fältkrassing till en ny oljegröda med perennialitet och dråsfasthet som primära målegenskaper. Identifiering av växtmaterial med genetisk variation i olika egenskaper har en central betydelse för växtförädlingens möjligheter att tillföra sortmaterial förbättrad odlingskapacitet. Därför utgör också studier av genetisk diversitet för olika grödor och växter en viktig del i forskningsarbetet. Identifierade egenskaper korsas i vissa fall in till växtmaterial för direkt användning i sortframställning på institutionen eller hos kommersiella förädlare.

Produktkvalitetsegenskaper

En växts specifika egenskaper bestämmer i hög grad dess användningsområden. Ett högre innehåll av t.ex. vitaminer, mineraler, antioxidanter och olika näringsämnen gör grödor mer attraktiva som livsmedel. Växtbaserade råvaror såsom olja, stärkelse, protein och fibrer blir allt intressantare som ersättare till petroleum i produktion av bl. a. material, kemikalier och färg. På institutionen utvecklas och studeras de nya oljegrödorna oljekål, fältkrassing och oljedådra med skräddarsydda oljekvaliteter för användning i produktion av bl.a. smörjmedel. Protein från vete och oljekål utvärderas som råvara för produktion av biomaterial såsom plaster. Olika stärkelsekvaliteter utvecklas i potatis för användning inom både livsmedel och biomaterial. Forskning bedrivs också kring hur kolallokering mellan dessa olika lagringsprodukter i en växts lagringsvävnad regleras. Frukt, bär, grönsaker och rotfrukter studeras med avseende på innehåll av hälsofrämjande ämnen och även på hur odlings- och lagringsteknik påverkar dessa kvalitetsegenskaper.

Förädlingsmetoder

Vi arbetar brett med olika förädlingstekniker för att uppnå önskvärda egenskaper i olika grödor, från traditionell korsningsförädling till de nyaste metoderna inom genteknik såsom riktad mutagenes med CRISPR/Cas9. Molekylärbiologi och genteknik används som verktyg för att analysera egenskapsvariationer samt för att isolera, karakterisera och utvärdera gener för transformationsändamål. På institutionen finns stor kompetens inom utveckling av transformationstekniker och vävnadsodling av bl. a. potatis, oljekål, fältkrassing, oljedådra, vete och korn. Genomik, transkriptomik och bioinformatik används både för att förstå mekanismerna bakom olika målegenskaper, samt för utveckling av molekylära markörer för användning inom genomisk selektion och kartläggning av genetisk diversitet. Biokemisk karakterisering av enzymer intressanta för utveckling av skräddarsydda oljekvaliteter är en viktig kompetens kopplad till institutionen. Gas- och vätskekromatografi samt mass-spektrometri utnyttjas för kvantitativ och kvalitativ bestämning av bland annat olja, protein, vitaminer och antioxidanter. På institutionen utvecklas också molekylära metoder för att diagnosticera växtsjukdomar. I samarbete med MAX-lab i Lund utvecklas metoder för framtagandet av biomaterial baserade på växtråvara. Egenskaper hos grödor och växter karakteriseras och utvärderas både under kontrollerade klimatförhållanden och i fältförsök.

Sortframställning

Vi har aktiva förädlingsprogram på äpple, potatis, svarta vinbär och havtorn för utveckling av sorter passande för norra Europa. Målegenskaper i denna förädling inkluderar sjukdomsresistens, ökad avkastning, förbättrad smak, ökad halt av hälsofrämjande bioaktiva ämnen, stärkelsekvaliteter för olika användningsområden, lång lagringsbarhet, samt framtagning av sorter lämpade för ekologisk odling och olika typer av skördeteknik.

Nyligen marknadsförda sorter:

  • Äpple - Agnes, Trulsa, Lovisa och Folke (2014).
  • Svarta vinbär - Petter (2013)
  • Havtorn - Svenne och Lotta (2011), Sol, Idun, Fenja, Eir (2012) och Torun (2013).

Ämnesområden

Forskningsarbetet är organiserat i fem ämnesområden med varsin gruppledare. Forskningsprojekten spänner ofta över flera olika områden.

 

Växtförädling Agrikultur (Prof. Rodomiro Ortiz, Rodomiro.Ortiz@slu.se)
Vi studerar grödors biodiversitet och egenskapers ärftlighet, kartlägger genetisk variation och förädlar arvsmassan hos potatis för vidare användning inom sortutveckling. Målegenskaper är sjukdomsresistens, konkurrensförmåga, näringsupptag, anpassning till nordiskt klimat och produktkvalitet. Vi arbetar också med domesticering och genetisk förbättring av nya grödor såsom fältkrassing. Genom partnerskap utför vi forskning på genetiska resurser, genetik och växtförädling av tropiska grödor.

 

Växtförädling Hortikultur (Kimmo Rumpunen, Kimmo.Rumpunen@slu.se)
Inom ämnesområdet bedrivs forskning och utvecklingsarbete inom genetik och växtförädling med särskilt fokus på frukt, bär och vedartade prydnadsväxter som rosor och klematis. Inom verksamheten ingår bevarande och nyttjande av genetiska resurser, samt produktutveckling baserad på frukt och bär. 

 

Växtbioteknik (Docent Per Hofvander, Per.Hofvander@slu.se)
Ämnesområdet bedriver forskning om och utvecklingsarbete av olje- och stärkelsegrödor där kvaliteter skräddarsys för användning som råvara framförallt inom den kemiska industrin för tillverkning av bl.a. smörjmedel och färg. Olika biotekniska verktyg är en central del i detta arbete, men kombineras  även med korsningsförädling.

 

Växtens produktkvalitet Agrikultur (Prof. Eva Johansson, Eva.Johansson@slu.se)
Inom ämnesområdet studeras innehåll och sammansättning av olika komponenter (t.ex. protein, vitaminer, antioxidanter) hos både agrikulturella grödor, hur dessa kan ge en ökad kvalitet hos slutprodukten. Forskning görs även på hur olika grödor, sorter, odlingsmetoder och hantering efter skörd påverkar detta. Forskningen är inriktad mot livsmedelsproduktion, men inkluderar också mervärdesprodukter för läkemedels-, livsmedels-, kemikalie- och förpackningsindustri.

 

Växtens produktkvalitet Hortikultur (Prof. Marie Olsson, Marie.Olsson@slu.se)
Inom ämnesområdet studeras innehåll och sammansättning av olika komponenter (t.ex. protein, vitaminer, antioxidanter) hos hortikulturella grödor och hur dessa kan ge en ökad kvalitet hos slutprodukten. Forskning görs på hur olika grödor, sorter, odlingsmetoder och hantering efter skörd påverkar detta. Forskningen är inriktad mot livsmedelsproduktion, men inkluderar också mervärdesprodukter för läkemedels-, livsmedels-, kemikalie- och förpackningsindustri. 

Forskningssamarbeten

Samarbete med andra forskningsgrupper på nationell såväl som internationell nivå är en viktig del av vår forskning. Exempel på större forskningsprojekt och några av våra viktigaste samarbetspartners finns listade nedan.

 

SLU Plant breeding Platform. Competence resource on breeding informatics.
https://www.slu.se/plattformvaxtforadling

 

CGIAR Consortium on banana (IITA), forages (CIAT), rice (AfricaRice), sweetpotato (CIP), wheat (CIMMYT, ICARDA)
http://www.cgiar.org/about-us/research-centers/

 

MISTRA Biotech. Research programme focusing on the use of biotechnology for sustainable and competitive agriculture (barley, crambe, field cress, potato).
https://www.slu.se/mistrabiotech/

 

PlantLink. Competence resource on molecular plant sciences in Southern Sweden.
http://www.plantlink.se/

 

SSF Oil Crops for the Future. Research programme on developing tailor made oil qualities for various uses (camelina, crambe, field cress, nutsedge, oat).

 

SSF Plant hemoglobins. Research programme on developing plant-based production of plant hemoglobins.

 

Centrum för Innovativa drycker. Competence resource for development of new beverages.
http://innovativadrycker.slu.se/Centrum_for_innovativa_drycker/Valkommen.html

 

SUSMEATPRO. Sustainable plant ingredients for healthier meat products.
https://sites.google.com/site/susmeatpro/home

 

Bioraffinaderi Öresund. Production of chemicals on plant based raw materials.

 

NORDGEN Nordic pre-breeding public-private partnerships (apple, barley)
http://www.nordgen.org/en/

 

VINNOVA Trees and Crops for the Future (TC4F). Research program and environment, part of the Swedish government’s Strategic Research Environment ‘Sustainable use of Natural Resources’.
https://www.slu.se/trees-crops-future

 

Protein2Food (EU Horizon 2020). Research programme creating innovative, high quality, protein-rich food crops.
http://www.protein2food.eu/

 

ProIntensAfrica (EU Horizon 2020). Initiative to develop a proposal for a long-term research and innovation partnership between Europe and Africa.
http://www.intensafrica.org/

 

Sida Research and Training programs. Bolivia (Univ. Mayor San Simón), Ethiopia (Addis Ababa Univ.), Mozambique (Unv. Eduardo Mondlane), Rwanda (Univ. Rwanda), Tanzania (Univ. Dar es Salam), Uganda (Makarere Univ.) and Southern Africa (Univ. of Botswana). 
http://www.sida.se/English/

 

Maxlab. A national laboratory hosted by Lund University that operates accelerators producing x-rays of very high intensity and quality.
https://www.maxiv.lu.se/

 

BalticWheat Network. BalticWheat network is established by participants from 10 organizations in 7 countries with an overall goal of identifying new possibilities for promoting sustainable wheat production in the Baltic Sea region.
https://www.slu.se/balticwheat_network/

 

Scanoats. Industrial research centre around oats, funded by SSF. http://www.scanoats.se/

Sidansvarig: fredrik.reslow@slu.se