Han vill lägga grunden för framtidens resistenta granar

En av granens främsta fiender är den patogena svampen rotticka. I Sverige orsakar denna svamp årligen stora skador på skog, framför allt hos gran genom att bryta ner värdträdets rötter och stam. Isak försöker i sitt doktorand-projekt förstå hur granen försvarar sig mot sådana angrepp, genom att studera vilka gener hos granen som kontrollerar viktiga skyddsmekanismer och hur de kan bidra till trädets resistens.

I grunden är han ingenjör i bioteknik men hans intresse för biologi är väldigt brett. När han läste specialisering inom växtbioteknik vid Umeå universitet fördjupades hans intresse för molekylärbiologi. Ett tips från en vän och en rad sammanträffanden ledde fram till att han nu studerar just gran och rotticka.

‒ Jag sökte och nu är jag här, säger Isak Ingerholt och fortsätter:

‒ Jag tyckte det verkade mycket spännande att försöka förstå hur granens och rottickand uråldriga samspel fungerar. Projektet är till stor del grundforskning men har en direkt potential att komma till nytta i granförädlingsprogram.

På vilket sätt bidrar det till förädlingsarbetet? 

‒ Genom att studera hur granen försvarar sig ökar vi förståelsen för vilka gener och genvarianter som bidrar till den ökade resistensen. Identifierade genetiska kännetecken möjliggör ett mer kontrollerat och effektivt urval av motståndskraftiga träd. Resultaten från min studie, tillsammans med annan forskning, kan därför bidra till utvecklingen av framtidens granar.

Så avslöjas granens försvarsstrategi

För att studera granens försvar infekterar Isak granar med rotticka och följer sedan, med hjälp av mikroskopi, hur trädet bildar barriärer i sin vävnad för att begränsa svampens spridning. Han tar sedan prover för att analysera vilka gener som aktiveras och vilka molekyler (metaboliter) som bildas. Det skapar en bild av den biologiska processen som ligger bakom trädets försvar.

‒ Parallellt studerar jag ett mindre antal gener som tidigare har identifierats som viktiga för granens resistens.

För att ta reda på om den genetiska skillnaden leder till en förändrad motståndskraft mot rotticka undersöker Isak nu granar som har naturliga varianter av dessa resistensgener. Samtidigt används genmodifierade granar med förhöjd aktivitet av samma gener för att bättre förstå deras funktion och roll i försvaret.

De preliminära resultaten pekar på intressanta slutsatser. När granens inre bark (floemet) angrips bildas förenklat två försvarsbarriärer. En som bildas snabbt och är en preliminär barriär och en som bildas långsammare och utgör en mer permanent barriär. Styrkan i just den tidiga barriären tycks vara avgörande för hur effektivt granen kan begränsa svampangreppet.

Isak arbetar just nu med att undersöka specifika gener, betydelse i skillnad på protein och variationer i kemiska profiler och hur det återspeglas i resistensen.