Förädling av vårkorn med sänkt fytatinnehåll respektive förändrad stärkelsesammansättning.

Sammanfattning av slutrapport
Sammanfattning
Arbetet har syftat till att kombinera nya kvalitetsegenskaper med bra agronomiska egenskaper. Mutanter med lågt fytinsyrainnehåll har återkorsats till korn av skandinavisk typ. Urval har skett med avseende på agronomiska egenskaper och hög andel fri fosfor. Avkastningsförsök med selekterade linjer visade att materialet behöver anpassas ytterligare för att åstadkomma ett acceptabelt odlingsvärde. Fytinsyrainnehållet har reducerats med cirka 75 %. Genom korsningar med waxykorn har linjer med lågt amylosinnehåll (0 till 5-6 %) framställts. Dessa har utvärderats med avseende på kvalitet och odlingsvärde med goda resultat. Under projekttiden har en sort registrerats på den svenska sortlistan och en linje har provats i officiell sortprovning under 2011-2012, båda saknar mätbar amylos i stärkelsen. Genom att korsa waxy nollamyloslinjer med högamyloskorn har dubbelrecessiver med kraftigt förhöjt ß-glukaninnehåll tagits fram. Inga av dessa har uppvisat tillfredsställande odlingsvärde. Nya korsningar har genomförts och urvalsarbete påbörjats med en NIR-kalibrering för ß-glukaner som utvecklats vid Laboratoriet i Svalöv.

Populärvetenskaplig sammanfattning
FÖRÄDLING AV VÅRKORN MED SÄNKT FYTATINNEHÅLL RESPEKTIVE FÖRÄNDRAD STÄRKELSESAMMANSÄTTNING

SYFTE
Arbetet har syftat till att kombinera nya kvalitetsegenskaper med bra agronomiska egenskaper hos vårkorn. Flera olika typer av korn har ingått, bland annat korn med sänkt fytatinnehåll och olika stärkelsesammansättning.

RESULTAT
Under projekttiden har vi utvecklat förädlingsmaterialet för specialkvaliteter genom nya korsningar och urval i klyvande populationer. Linjer från korsningar med amerikanska lågfytatmutanter har provats i avkastningsförsök, där de bästa har haft ungefär tio procent lägre avkastning än den sortblandning som använts som mätare. En linje har i ett försök avkastat lika bra som sortblandningen. Fytinsyrainnehållet har minskats med ca 75 % jämfört med vanligt korn.

I försöken med korn med förändrad stärkelsesammansättning har linjer med låg halt av stärkelsemolekylen amylos provats med bra resultat. Även om ingen av linjerna har nått upp till samma avkastningsnivå som sortblandningen har de varit bättre än de sorter med samma typ av stärkelsekvalitet som har funnits sedan tidigare, vilket har varit den primära målsättningen. Stråegenskaper och sjukdomsresistens har också förbättrats hos de nya linjerna jämfört med den äldsta sorten Cindy. År 2007 registrerades den första amylosfria sorten, Cinnamon, på den svenska sortlistan. Den har något lägre avkastningspotential jämfört med tidigare sorter, men representerade ett framsteg genom sin unika kvalitet och används i dag i liten skala inom stärkelseindustrin. Förädlingslinjen SW 59328 har haft signifikant högre avkastning vid direkta jämförelser med sorterna Cindy, Magdalena och Cinnamon. Den har provats i officiell sortprovning under åren 2011-2012 och en ansökan om intagning på svensk sortlista kommer att göras under detta eller nästa år.

METOD
Fosfor är en ändlig naturresurs som starkt bidrar till övergödning av sjöar och vattendrag. Hos spannmål är huvuddelen av kärnans fosfor hårt bunden i form av fytat. Grisar och andra enkelmagade djur saknar enzym för effektiv nedbrytning av denna form av fosfor, som därför inte blir tillgänglig för djuren utan till stor del går förlorad via gödseln. Att tillsätta fosfor till foder är dyrt och medför en belastning på miljön. Nya korntyper som har ett minskat fytatinnehåll i kärnan har utvecklats. Genom att använda lågfytatsorter som foder till enkelmagade djur kan mängden fosfor i gödseln minskas och därmed även fosforläckaget från djurproduktionen.

Stärkelse består två olika typer av molekyler, amylos och amylopektin. Förhållandet mellan dessa har stor betydelse för hur stärkelsen beter sig, både i de produkter den ska ingå i och i tillverkningsprocessen. Stärkelse med högt amylosinnehåll kallas för högamylosstärkelse, medan stärkelse med lågt amylosinnehåll brukar kallas waxystärkelse. Det finns kornmutanter med såväl låg som hög amyloshalt och genom förädling av sorter med varierande stärkelsesammansättning kan kornet anpassas till specifika ändamål inom livsmedels- och teknisk industri, men även som foderråvara.

De genkällor som har använts för nya kvalitetsegenskaper har varit dåligt lämpade för skandinaviska odlingsförhållanden. Därför har förädlingsarbetet börjat med upprepade återkorsningar för att anpassa materialet. Därefter har materialet följt samma schema som vid Lantmännens förädling av malt- och foderkorn med korsningar och upprepade urval följt av utvärdering genom avkastningsförsök och kvalitetsanalyser.

SLUTSATS OCH RÅD TILL NÄRINGEN
Försöken med lågfytatkorn i Svalöv har visat att materialet behöver anpassas för att åstadkomma ett acceptabelt odlingsvärde. Avkastningen har förbättrats hos linjer som har gått igenom flera korsningscykler jämfört med de första linjerna som provades, och det finns förutsättningar att öka avkastningspotentialen ytterligare genom fortsatt förädlingsarbete. Andelen korn i färdigfoder är relativt liten, vilket gör att effekten av att använda korn med sänkt fytatinnehåll inte blir så stor totalt sett. Dessutom går utvecklingen av foderenzymer snabbt framåt och intresset för den här typen av korn är därför begränsat. Om avkastningen kan förbättras så att lågfytatkornet blir mer konkurrenskraftigt med högavkastande fodersorter finns dock goda förutsättningar för att kunna använda lågfytatsorter som foder på egen gård, speciellt inom den ekologiska produktionen där tillsats av fytas inte är tillåtet.

Resultat från tidigare fältförsök med waxykorn har visat att egenskapen inte verkar påverka avkastning eller viktiga odlings- och kärnegenskaper i någon större utsträckning. Detta har bekräftats i de försök som har genomförts under projekttiden, vilket styrker vår uppfattning att det är fullt möjligt att framställa sorter som är odlingsvärda genom att korsa materialet med korn med hög och stabil avkastning och goda agronomiska egenskaper.

Korn är en art med en stor genetisk variation som utgör en gedigen bas för förädling av sorter med olika egenskaper för olika användningsområden. Genom att utveckla ”skräddarsydda” sorter direkt anpassade för exempelvis stärkelseindustri kan intresset för korn stärkas och bidra till att öka grödans konkurrenskraft, framför allt ur ett produktionsperspektiv men också som modellgröda. Industrin behöver dock bearbetas ytterligare eftersom det är svårt att nå ut med dessa nya korntyper i praktiken. En bidragande orsak till detta kan vara dagens bulkhantering av spannmål. I ett sådant system är det problematiskt att särhålla och hantera mindre kvantiteter som produktionen av nischprodukter oftast innebär. Den begränsade odlingen av specialkvaliteter betyder också att förädlingen sällan bär sig ekonomiskt utan finansiellt stöd, och den blir därmed svår att försvara när lönsamhetskraven ökar. Detta problem gäller inte bara specialkvaliteter. Växtförädlingen skulle bland annat behöva bättre resurser för att utveckla korsningsföräldrar med unika egenskaper för att undvika att genpoolen blir för snäv, inte minst för att kunna möta framtidens behov som exempelvis klimatförändring och skärpta miljökrav kan innebära. För att hitta nya genkällor är det ofta nödvändigt att söka bland exotiskt material, mutationslinjer eller vilda släktingar. Förädling med så vida korsningar kräver omfattande arbete för att anpassa materialet till våra odlingsförhållanden, vilket är både tidskrävande, kostsamt och svårt att förena med kortsiktig kommersiell sortframställning. Finansieringen från SLF har bidragit till att Lantmännen kunnat arbeta med nya kvalitetsegenskaper och bygga upp en förädling av specialkvaliteter i vårkorn som ett komplement till det ordinarie kornprogrammet.