Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Betstämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ PCR- teknik.

Status: Avslutat
Projektnummer: H1333238
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 29 september 2016
Huvudsökande: Ulf Axelson
Organisation: Hushållningssällskapet Skaraborg
E-postadress: ulf.axelson@hushallningssallskapet.se
Telefon: 0511-24800
Medsökande: Maria Stenberg
Medsökande: Anders Jonsson
Beviljade medel: 409 000 SEK

In studies of root development in crops has so far the most common method included technics with washing soil from the roots. The aim of this project is to test a method based on quantitative PCR technique to describe root development with respect to rooting depth and root mass and also compare automatic soil sampling with traditional manual technics.
Using quantitative PCR technology root development can be studied at different depths in undisturbed soil samples. It is with the PCR technique also possible to distinguish between roots from different species and varieties. by using a soil sample it is possible to compare root development between different soil types, between soils with different degree of soil compaction and also to see differences in root development between different varieties. Increased knowledge of different kinds of root development provides opportunities for the best choice of cultivar to different soil types and different degree of soil compaction.

Målet med projektet är att testa en metod baserad på kvantitativ PCR- teknik för att beskriva rotutveckling med avseende på rotdjup och rotmassa. Metoden skall jämföras med traditionell bestämning av rotdjup i stråsäd. Avsikten är att undersöka möjligheten att använda automatisk provtagning för att reducera tidskrävande manuellt arbetet. För att utvärdera tillförlitlighet och precision görs en jämförelse mellan manuellt utgrävd profil och provtagning med jordborr. Den nya tekniken bygger på bestämning av artspecifika DNA-sekvenser. Med hjälp av PCR-teknik kan rotutveckling följas på olika djup i ostörda jordprov. Metoden kan i framtiden bli ett viktigt redskap och ge värdefull kunskap om olika sorters och arters rotutveckling samt ge möjligheter att mäta eventuella effekter av packningen på olika jordar. Med ökad kännedom om rotutveckling ges nya möjligheter att bedöma effekten packning och strukturskador på våra jordar och ökar möjligheten att göra rätt sortval på olika jordtyper.

Rotstudier är nödvändiga för att förstå och förklara skillnader i avkastningsnivåer, skillnader i mark bördighet samt skillnader mellan arter och sorter, Den traditionella metoden med tidskrävande framtagning av rötter med tvätt av jord kan nu ersättas med analys av rot-DNA via qPCR teknik. Denna studie visar att det finns ett gott samband mellan mängd analyserad DNA och mängd framtvättad rotmängd. i höstkorn (r2=0,87) och ett något sämre samband vad gäller vårkorn (r2=0,34). I projektet studerades också hur fört DNA dör efter skörd av grödan. Resultatet visade att efter tretton dagar är en nedgång av rotDNA på över 80 %. Slutsatsen är att medtoden fungerar väl för rotstudier och ger stora möjlihgheter att med ett enkelt jordprov jamföra sorter, arter och studera olika jordars bördighet.

Populärvetenskaplig rapport, SLF projekt, H1333238
Bestämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ PCR teknik.
Ulf Axelson Hushållningssällskapet Skaraborg
Anders Jonsson SLU, Skara

Inga instrument kan ersätta en rot
För att en gröda skall kunna växa och ge bra avkastning krävs givetvis att rötterna skall kunna utvecklas. Rotens utveckling är kanske den bästa mätaren på hur tillståndet är för våra jordar. Inget mätinstrument kan efterlikna det faktiska arbetet som en rot utför. Fram tills nu har det vanligaste sättet för att mäta rotutveckling, varit att tvätta eller sålla fram rötterna i en jord. Ett otroligt tidskrävande och tålamodsprövande arbete!
På senare år har det utvecklats metoder där DNA teknik utnyttjas för att bestämma förekomst av rötter. Med ett enkelt jordprov är det möjligt att spåra så små mängder rötter som 2 milligram rötter på ett kilo jord.

Fördelarna med DNA teknik jämfört mot traditionell tvättning av rötter kan sammanfattas med följande:
• ingen förlust av finrötter som däremot uppstår vid tvättning
• provtagning är enkel och möjlig i ostörd jord
• arter kan urskiljas i blandade växtbestånd
• små mängder rot-DNA kan detekteras i ett jordprov

I detta projekt har vi gjort två delstudier där vi undersökt hur väl DNA metoden stämmer med den arbetsamma manuella metoden och hur länge DNA kan detekteras, efter att grödan skördats.. Det är viktigt att veta att det bara är den senast odlade grödan som återfinns i DNA-analysen och inte förra årets gröda!

Det tar tid att tvätta fram rötter!

För att jämföra DNA tekniken med den manuella metoden med tvättning av rötter sådde vi ett fältförsök med höst och vårkorn, vårvete och Engelskt rajgräs. Vi valde en jord som skulle vara lätt att hantera i labbet vid tvättningen. På olika nivåer 0-20, 20-40 och 40-60 cm tog vi ut prover dels för att tvätta fram rötter och också för att skicka till undersökning av DNA. Proverna för bestämning av rot-DNA skickades med Posten AB till Dr McKay`s laboratorium vid SARDI (http://www.sardi.sa.gov.au/) i Adelaide, Australien. De har en unik möjlighet att provbereda och extrahera DNA ur provmängder upp till 500g jord. Tvättning, rengöring och vägning av rötterna gjordes i Hushållningssällskapets laboratorie på Logården , Grästorp
Även fast detta var en lättarbetat jord, kräver den manuella framtagningen av rötter både tid och tålamod!


a. b.
Bild 1 a och b.
a. Markprofilen på försöksfältet ned till 60 cm djup.
b. Bild på cylindrarna som användes för provuttagning

Hur länge lever rötter efter skörd?
För att se hur länge rot DNA levde efter skörd av gröda sådde vi vårkorn i vanliga PVC rör som fylldes med inköpt trädgårdsjord. Jorden vattenmättades och fem stycken kärnor såddes i varje rör. Plantorna i samtliga rör klipptes sedan av vid axgång .
Vid 0, 1, 5 och 13 dagar efter avklippning tog vi ut jordprover som efter torkning också skickades till Dr McKay`s laboratorium vid SARDI i Adelaide, Australien för bestämning av förekomst av rot-DNA .


Bild 3 a och b. Bilder på odlingsrören och ställning till rören

Framtiden för rotstudier går via jordprov!
Resultaten visar att tekniken med mätning av rot-DNA för bestämning av förekomst av rötter från en gröda tycks fungera väl. Sambandet mellan framdissekerade rötter och DNA-bestämningen varierade mellan grödorna men var bäst höstkorn och betydligt lägre för vårkorn. Vår slutsats är att variationen antagligen beror mer på svårigheten att plocka ut rötterna i jorden än problem med DNA analysen.
Försöksplatsen valdes utifrån att det skulle vara relativt enkelt att rensa fram rötterna. Men det var ändå svårt och tidsödande. Det kan antas att det blir än större problem i en lerjord. En svaghet med denna jämförelse är naturligtvis att inte samma jord kunde användas för fram plockning av rötter och som för extraktion av DNA.
Resultaten från bestämningen av rot-DNA efter avklippning i axgång bekräftar tidigare erfarenheter att det sker en snabb avdödning av rötterna från skördade plantor. I nivå 0-20 cm har rotmängden minskat med 68 %, på tretton dagar. Motsvarande minskning i nivå 20-40 är 86 %, , och i nivå 40-60 cm 84 %.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer

Individuellt anpassad laktationslängd för lönsam och hållbar mjölkproduktion
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-17-20-957 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Mjölk

The aim of the project is to develop tools which can be used for individually adapted lactation lengths based on the biological conditions of the cow. Today a one year calving interval and a short lactation period, is recommended. The recommendations are based on 30 years old information and do not …

Läs mer

Ursprungs- och artbestämning av kött – en ny snabbmetod för att upptäcka matfusk
Alastair Ross

Projektnummer: O-18-20-174 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Matfågel
Kött

A cornerstone of the Swedish Food Strategy is trust in Swedish food production. Yet each year Swedish farmers and food processors lose both money and trust due to food fraud, especially for non-Swedish meat relabelled as Swedish. Most fraud remains undetected. A recent analytical development, Rapid …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev