Stiftelsen lantbruksforskning

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

Tolerans i korn mot övervattning

Status: Avslutat
Projektnummer: H0936071
Kategori: Research program | Plant breeding
Ansökningsår: 2009
Datum för slutrapport: 15 oktober 2013
Huvudsökande: Nils-Ove Bertholdsson
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: nils-ove.bertholdsson@slu.se
Telefon: 040415452
Beviljade medel: 2 500 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Nederbörden liksom risken för översvämningar kommar att öka i norra hemisfären genom framtida klimatförändringar. Det ställer större krav på grödornas tolerans mot för mycket vatten. Av våra stråsädesgrödor är det korn som är speciellt känslig och det är därför viktigt med en riktad förädling för denna typ av stress. Projektet syfte har därför varit att undersöka om det är möjligt att simulera förhållandena i vattenmättad jord med hydrokulturodling i syrefattig jord. Två möjliga karaktärer har studerats - rottillväxt och klorofyllfluorescens. Bägge påverkas snabbt om odling sker i dåligt dränerad och vattenmättad jord. Resultaten visar att hydrokulturer är möjliga att använda och både rottillväxt och klorofyllfluorescens speglar genotypskillnader i tolerans mot övervattning i jord. Det finns vidare stor genetisk variation och nya sorter har i allmänhet högre tolerans än äldre. Genetiska studier visar på speciellt två regioner på kromosom 3 och 4 som kan kopplas till vattentolerans.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Tolerans i korn mot övervattning

Syfte med studien
Korn är mycket känsligt för odling på vattensjuka jordar, något som kommer att öka med förväntade klimatförändringar. En direkt förädling för egenskapen är därför önskvärd och för det behövs en effektiv selektionsmetod och genetisk variation i förädlingsmaterialet.

Resultat
För att simulera förhållanden i vattenmättad jord kan vattenkulturodling oluftad näringslösning med fördel användas. Lämpliga selektionskriterier är rottillväxt och klorofyllfluorescens. Roten är den som först påverkas i dåligt dränerad jord liksom fotosyntesen och därmed även klorofyllfluorescensen. Bägge kriterierna uppvisade en god korrelation till ett toleransindex beräknar från skotttillväxten med och utan vattenmättnadsstress. Det senare valdes dock eftersom skillnader i fluorescens kan påvisas redan efter några dagar med stress, medan effekten på rottillväxten först efter 14 dagar. Studien visar på en stor genetisk variation bland sorter och aktuellt förädlingsmaterial. Ett intressant resultat är en tydlig trend i ökad tolerans i nya sorter. Anledningen är att högre tolerans även påverkar avkastningen positivt och förädlingen har därmed oavsiktigt anpassat sortmaterialet till ökad nederbörd. Ett annat intressant resultat är att hög fluorescens kan kopplas till vissa regioner på kromosom 3 och 4. Det öppnar möjligheter att använda genetiska markörer i selektionsarbetet, något som är viktigt i den framtida växtförädlingen mot mer stresståliga sorter.

Metod - mycket kort
En allmän ståndpunkt är att nederbörden kommer att öka i och med pågående klimatförändringar. Det och högre vattenstånd i hav, sjöar och vattendrag ökar risken för översvämningar och vattensjuka jordar. Olika grödor är mer eller mindra känsliga om jorden är dåligt dränerad och korn är den gröda som kanske är mest känslig av alla. Det kan man se på våren där kornet ofta är gult i svackor på fältet. Att förädla för ökad tolerans mot vattenstress och annan stress är svårt eftersom olika partier på fältet ofta är utsatta för olika grad av stress. Först efter provning under flera år och på olika lokaler är det möjligt att avgöra en sorts stresstolerans. För att tidigt i förädlingsgången välja för vattentolerans behövs därför en specifik selektionsmetod som är oberoende av yttre faktorer. I projektet har möjligheten att använda effekten på rottillväxt och fotosyntes hos vattenkulturodlade småplantor under syrebrist undersöks som selektionskriterie. Syrebrist är det som först uppträder i dåligt dränerad jord. I en serie studier har både själva odlingen och fotosyntesstudierna varierats tills den uppmätta rottillväxten och fluorescensen från bladen väl speglar skillnaderna i vattentolerans hos ett referensmaterial. Referensmaterialets tolerans bestämdes i tillväxt studier med och utan övervattnad jord. För fluorescensmätningarna användes ett instrument (Mini-PAM) som förstärker upp den fluorescens som normal avges från bladen och är ett mått på effektiviteten i klorofyllet. En hög flourescens betyder att många elektroner som skulle används i fotosyntesen istället går till spillo som fluorescens. Mätningarna tar bara någon sekund att göra. Det är dock vikigt att allt görs på ett noga definierat sätt. Efter avslutad metodutveckling användes metoden för studier av gamla och nya sorter och förädlingsmaterial. En markörpopulation med 130 fördubblade haploider från en korsning mellan en tolerant och känslig kornsort karakteriserades även avseende fluorescens och med hjälp av 384 DNA markörer studerades vilka regioner på kromosomerna som är inblandade vid tolerans för vattenstress.

Slutsatser med nytta för och råd till näringen
Den utvecklade metoden att använda hydrokulturer och klorofyllfluorescens för selektion av tolerans för vattenstress är unik och kan användas av näringen för urval av föräldrar, linjer och enskilda plantor. Resultaten från undersökningen visar att det är mycket viktigt att allt standardiseras innan och under mätningen. Om detta görs kan god repeterbarhet uppnås. Undersökningen visar på stor variation både i befintligt sortmaterial och i förädlingsmaterial. Resultaten visar att det är bland nya sorter och linjer som den högsta toleransen finns att söka. Det är därmed ingen anledning att leta bland äldre sorter och genbanksmaterial. Preliminära undersökningar visar att sorter som är toleranta för vattenstress även är torktoleranta, med andra ord, en selektion för vattentolerans kan även resultera i mer torktoleranta sorter. Både vattentolerans och torktolerans bidrar till ökad odlingssäkerhet och där med högre avkastning. Det faktum att förädlingen idag på främst högre avkastning även innebär en ökad stresstolerans, förringar inte betydelsen av specifika medoder för selektion för stresstolerans. Det finns idag en uppenbar risk att intressanta genotyper kastas bort i tidigare generationen. En bra selektionsmetod skulle fånga upp även dessa och på så sätt öka effektiviteten inte bara för stresstolerans utan även avkastning.
I undersökningen har flera intressanta regioner på kromosom 3 och 4, s.k. QTL hittas, som kan kopplas till vattenstress. Med hjälp av genetiska markörer kan dessa QTL användas direkt för selektion i tidiga generationen. Den genetiska kartläggningen av markörpopopulationen kan även få stor betydelse för nya metoder under utveckling för selektion av specifika genotyper.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Benchmark för framgångsrik företagsledning i lantbruket - förstudie och metodutveckling
Ove Karlsson

Projektnummer: O-15-21-585 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 26 augusti 2019

Matfågel
Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Socker
Trädgård

The aftermath goal of this project is to increase competitiveness of Swedish agriculture by developing a higher level of managerial knowledge and skillset. The project's initial targets is: 1) what can we learn from previous research? Make a list of similar surveys both national and international …

Läs mer

Betydelsen av utfodringsrutinen av råmjölk för utveckling av bakteriefloran i magtarmkanalen och andningsvägarna hos nyfödda kalvar.
Kerstin Svennersten Sjaunja, SLU

Projektnummer: V1430021 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 13 augusti 2019

The basis for sustainable dairy production is set in the newborn heifer calf. Earlier research has demonstrated that weight gain and health during early life influence the adult calf's production capacity, partly an effect of nutrition. Probably the microbiota in the gastrointestinal tract (GIT) …

Läs mer

Hållbart djurfoder med alger och musslor
Catherine Legrand

Projektnummer: O-15-20-559 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2019

Matfågel

The vision is to reduce imported soybean and develop a sustainable and locally produced animal feed from marine substrate such as microalgae and blue mussels for the poultry industry. Algae have a good potential to be a feed ingredient due to high protein, essential dietary amino acids and oil …

Läs mer

Odlingssystemens effekter på kolinlagring i jordbruksmark - kunskapsbank och modellering
Thomas Kätterer

Projektnummer: O-15-23-552 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2019

Växtodling
Energi & biomassa

We intend to build a user-friendly decision-tool for farmers with a web-based interface. The project focuses on concept development and integration of data concerning the effect of different cropping- and management systems on soil fertility and carbon sequestration from applied research in Swedish …

Läs mer

Pilot study of growth in different planting densities and the rotation period of poplar plantations.
Theo Verwijst

Projektnummer: O-15-22-561 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2019

Energi & biomassa

A recent published study (Rytter et al., 2011) points to the large poplar biomass production in short time, but knowledge of management practices lacks for Nordic conditions. Individual landowners have little help or guidance in selecting the optimal time for harvesting or planting density in …

Läs mer

Använd fånggrödor som mellangrödor för ökad produktivitet och minskade förluster av N och P
Linda Tufvesson

Projektnummer: O-15-23-569 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 juni 2019

Växtodling
Energi & biomassa

High nutrient use efficiency is important for competitiveness in plant production. This project investigates intermediate crops (IC), harvested as biogas substrate, for increasing productivity and nitrogen efficiency, while decreasing the environmental impact. Substantial nitrogen leakage after …

Läs mer

God skötsel av skyddszoner för effektivare växtnäringsretention
Ararso Etana, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333159 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 14 juni 2019

We are currently evaluating the effectiveness of grass buffer strips (GBS-eff) for nutrient retention. Today, there are no obligations to cut or remove the grass on GBS which may lead to phosphorus (P) saturation. In the on-going field experiments we are testing if removal (harvesting) the grass …

Läs mer

Digitaliserad grisproduktion: Hur långt har vi kommit och hur går vi vidare?
Lisa Blix Germundsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-62-991 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 11 juni 2019

Project aims: - Provide information and improve knowledge about influence of management strategies in pig production systems on farmers’ daily work efficiency.
- Provide information and improve knowledge about data-related infrastructure on farm-level and opportunities for data-exchange between …

Läs mer

Tredje steget i en 3-stegsraket – kalkens potential för struktur, växtnäring växtskydd och ekonomi
Anita Gunnarsson,

Projektnummer: O-15-20-357 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 maj 2019

Växtodling
Potatis

Lime is known to have many positive effects, some of which can be unexpected. The proposed study will measure the effects of carbonate lime (CaCO3) and mixed lime (CaCO3 and Ca(OH)2) on all crops in a rotation (cereal, oilseed rape, canning peas, potatoes). The combined effects of liming on soil …

Läs mer

Inverkan av såtidpunkt och utsädesmängd på avkastningen hos aktuella typsorter av höstvete. Forts.
Jannie Hagman

Projektnummer: O-16-20-746 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 27 maj 2019

Växtodling

In an ongoing project, funded by SLF, examines the effect of sowing time and seed rate on yield. Two field trials were established in autumn 2014 respectively 2015 in Skåne and Östergötland. Now we are looking for funding to expand the project with a third trial year. Two years is too short time to …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev