Ny havre för livsmedelsindustrin

The long-term goal is to develop oat with new and unique properties that can be used as whole grain or fractionated for use in the food industry. The focus here will be on the pre-breeding and early variety development stages. The final variety will be developed in collaboration with oat breeders. We have a close communication with several end-users and will tailor our development according to their feed-back. To facilitate this development, we have built several technologies like a population of mutated Belinda oat with a very high variation, an arsenal of different molecular and biochemical methods and a unique data base of oat DNA and protein sequences. We have used this technology to identify pre-breeding lines high in ß-glucans high in protein and showing tolerance to Fusarium sp. Taking advance of these technologies, we can also develop molecular markers for the traits, which greatly facilitates a further development of the rebreeding lines to finished varieties.

Den långsiktiga målsättningen är att ta fram nya havresorter med specialegenskaper som kan användas både som livsmedel eller processas vidare i livsmedelsindustrin. Vårt fokus är inom pre-breeding området, dvs vi har utvecklat ett antal avancerade molekylära och biokemiska metoder och en mutationspopulation av havre. Med hjälp av denna teknologi kan vi identifiera och vidareutveckla havrelinjer med tex högre ß-glukan och proteinhalter i kärnan och Fusariumtolerant havre. Vi kan också ta fram molekylära markörer för egenskaperna, vilket starkt underlätta en vidare förädling av linjerna hela vägen till kommersiella sorter. Vi har nära samarbete med havreförädlare och kan på så vis utföra de sista stegen i förädlingskedjan tillsamman med dessa.

Den långsiktiga målsättningen är att utveckla havre med nya egenskaper till nytta för livsmedelsindustrin. Framtida kunder är slutanvändare för både processade och oprocessade havreprodukter. För att nå denna målsättning har vi utvecklat en unik teknologiplattform för havre. Vi har världens enda muterade havrepopulation med en mycket stor genetisk variation, vi har utvecklat ett antal avancerade analytiska- och biokemiska screeningmetoder, en databas på uttryckt havre mRNA och som första grupp i världen har vi också sekvenserat hela havregenomet. Genom att nyttja dessa tekniker har vi identifierat havre från vår mutationspopulation med flera av de sökta karaktärerna. De bästa linjerna är uppe i ca 22% protein, 7% betaglukan eller 10% fett när de odlas i växthus. Sådana linjer håller nu på att återkorsas mot Belinda och flera linjer håller också på att uppförökas för industriella pilotförsök i ca 100 kg skala. Valdas linjer genomsekvenseras också och de inducerade mutationerna kartläggs

Havre är en gröda med en stor potential både för svenskt jordbruk och svensk industri. Den passar odlingsmässigt väldigt bra i svensk/nordiskt klimat vilket innebär att den mest högkvalitativa havren i världen odlas här. Den passar dessutom väldigt bra som rotationsgröda till vete och oljeväxter eftersom den är relativt fri från sjukdomar utbytet på dessa växter ökar när man haft havre som förfrukt i växtföljden. Den allra största fördelen med havre är emellertid att havrekärnan innehåller ett antal bioaktiva komponenter med positiva näringsmässiga effekter som inte finns i andra cerealier. Detta gör att havre är den gröda som har allra högst potential som en framtida ”functional food” gröda. En ytterligare utveckling och exploatering av havrens kvalitetsegenskaper skulle således vara strategiskt viktigt för Sverige och ge en stor exportpotential.
Vår långsiktiga målsättning är att ta fram havre med ännu bättre agronomiska och hälsomässiga egenskaper än nuvarande, till nytta för svensk odling och industri. Som ett led i en sådan utveckling är en ökad precision i förädlingen nödvändig så att den mer kan riktas mot specifika biokemiska reaktioner och inte enbart mot ospecifika egenskaper som ökat utbyte etc. För en mer nischad förädling är en ökad kunskap om havregenomet nödvändig. Eftersom odlad havre är hexaploid med ett mycket stort genom innebär ett havregenomprojekt en mycket stor vetenskaplig utmaning men där vi har en unik möjlighet att få fram ny kunskap om genorganisation och genreglering hos komplexa genom. Vi har därför initierat, koordinerat och genomdrivit ett havregenomprojekt och under 2018 lyckas vi också som första grupp i världen med bedriften att sekvensera hela havregenomet (Belinda). Denna milstolpe blir nu en mycket värdefull tillgång i det precisionsförädlingsarbete för att ta fram nya sorter som vi har påbörjat. Vi har också etablerat ett nära samarbete med det nybildade ScanOats där, förutom havregenomik, och ett flera andra områden av relevans för havre som agronomi, medicinska nyttoeffekter av havre och kemisk modifiering av havrelipider och proteiner kommer att utvecklas.
Tidigare utvecklade vi en unik mutationspopulation (CT-linjer) i havre med en mycket hög genetisk variation. Vi har screenat igenom mutationpopulationen och identifierat ett flertal CT-linjer med förhöjda halter av ß-glukan (+ 50%), protein (+ 80%), avenantramider (+ 100%) och lipider (+ 75%). Dessa linjer håller nu på att korsas mot Belinda för att eliminera en del av de introducerade mutationerna. Detta är ett led i att molekylärt identifiera och karakterisera de mutationer som ger upphov till den önskade egenskapen. Tack vara att vi har hela Belindasekvensen kan vi nu också ”snabbsekvensera” CT-linjer. Vi har redan sekvenserat 27 olika sådana linjer. Denna kunskap öppnar vägar för att utveckla molekylära markörer för egenskapen, vilken snabbar upp både hastigheten och precisionen i förädlingsarbetet- Det öppnar också för en genetisk editering av exakt samma mutationer i andra elithavresorter förutom Belinda, dvs en specifik egenskap skulle kunna införas i en odlingsbar sort i ett enda steg.