Genomisk selektion i rödklöver, är det ens möjligt?

Jag jobbar i population improvement gruppen och det är vår uppgift att implementera genomisk selektion i förädlings programmen, där vall är min fokusgröda. Men vad är egentligen genomisk selektion och hur kan man förädla en gröda utan att sätta foten i ett fält?

Innan jag svarar på den frågan vill jag berätta om den 26e april. Allt hänger ihop, jag lovar! Det är nämligen så att den 26e april detta år så försvarade jag min avhandling och blev Dr Osterman. Jag doktorerade vid Sveriges lantbruksuniversitet och började mars 2020 på intuitionen för växtförädling. En doktors utbildning tar ca 4 år och under tiden ska man läsa motsvarande ett år av kurser och parallellt utföra forskning som ska publiceras. Sen ska allt detta arbete summeras i en avhandling och där efter presenteras och försvaras, vilket är både intensivt och roligt.

På svenska universitet så har vi ett öppet försvar vilket betyder att alla är välkomna, så vänner, kollegor och de som är intresserade av ämnet kommer för att lyssna. En opponent har utnämnts vars uppgift är att utmana doktorandens resonemang och argument i både resultat och metod. Det finns sedan en betygskommitté på tre personer som också ställer frågor men vars huvudsakliga uppgift är att utvärdera om doktoranden har det vetenskapliga resonemanget för att bli doktor. Dagen börjar med att doktoranden presenterar sin forskning under en halvtimme och sen presenterar opponenten sig själv och sätter doktorandens forskning i ett större perspektiv. Efter en kort paus börjar sedan självaste försvaret där doktorand och opponent sitter mitt emot varandra och diskuterar projektet. I teorin kan försvaret pågå hur länge som helst, men opponenten brukar ofta runda av framåt lunch när magarna börjar kurra. Sedan är det betygskommitténs tur att ställa frågor ifall det finns frågeställningar som de tycker att opponenten missade. Mitt försvar pågick till strax över tolv och klockan ett var jag doktor, en glad och nöjd men väldigt trött och hungrig doktor.

Trevligt för mig, men vad har detta med genomisk selektion i vall att göra? Min avhandling heter ”Advancing red clover breeding through genomic selection methods”, vilket nu är det jag gör här på Lantmännen. Jag försöker förbättra vår förädling av vall med hjälp av genomisk selektion. Alltså använder vi oss av rykande färska forskningsresultat för att hela tiden förbättra våra förädlingsprogram. Under mina fyra år använde jag rödklövern som system för att undersöka hur vi kan använda genetiska markörer till att utvärdera våra sorters gen-pool. Tanken är att använda genetiska markörer för att göra bättre urval i förädlingsprocessen.

Användningen av genetiska markörer är olika emellan grödor och metoderna baseras på deras korsningssystem samt ploidnivå. Eftersom rödklövern är utkorsande och finns både som diploid och tetraploid så kan vi inte använda samma principer, som vi använder i exempelvis stråsäd. Dessutom är vall en flerårig gröda och skördas flera gånger per säsong vilket bidrar till flertalet faktorer, som vi behöver ha i åtanke.

Bild från fältförsök i Svalöv taget maj 2020, fältförsöket är från grogrundsprojektet Genomisk selektion i Rödklöver, vilket var mitt doktorandprojekt.

Under min doktorandtid kartlade jag den genetiska variationen i rödklöver från Norden för att se hur Lantmännens förädlingsmaterial reflekterar den gen-pool som är tillgänglig i Norden. Vi är intresserade av de genetiska resurserna i Norden, eftersom vårt unika klimat kräver unika egenskaper hos vall sorterna. Därefter designade jag och testade olika former av prediktionsmodeller för att se om vi kan förutse en sorts egenskaper genom att observera dess genetik. Med en prediktionsmodell kan vi bilda oss en uppfattning om en växts produktivitet och andra viktiga egenskaper, genom att bara se på dess DNA. Alltså redan när växten bara är någon vecka gammal. Resultaten visade att det utkorsande reproduktionssystemet försvårade prediktionen men kombinationen av mätpunkter över flera år gav oss en ökad prediktiv förmåga.

Alltså är genomisk selektion möjlig i växtsorter som rödklöver och andra vallarter, det kräver bara ett annat tankesätt. Med genomisk selektion kan jag använda den data som mina förädlarkollegor samlar i fält, kombinera det med DNA data från labbet och göra urval av potentiella korsningar utan att se dem i fält. Rätt bekvämt när det regnar och blåser ute. Men bäst är det för förädlingsprogrammen eftersom vi kan utveckla nya sorter snabbare. 

Bild på mig och min opponent under försvaret den 26e april 2024.