Lave sommertemperaturer på Island gjør det vanskelig for bygg å nå full modning. I sitt doktorgradsarbeid har Magnus Göransson belyst hvilke gener som er av betydning for tidlig modning og strålengde.
Bygg er den mest dyrkede kornarten i Norden, og den fjerde viktigste kornarten globalt. I 2020 ble det her i landet dyrket 635 000 tonn bygg. Det meste går til dyrefôr, bare 3000 tonn bygg går årlig til matproduksjon. Bygg har kortere veksttid enn andre kornarter, og har derfor stor betydning i nordområdene og særlig på Island. Evnen til å modne ved lav temperatur er av agronomisk betydning for vårbyggdyrking på Island. Kunnskap om hvilke gener som er av betydning for tidlighet, blomstring og modning er av stor betydning for foredlingen av sorter for nordlige dyrkingsområder. Dette er bakgrunnen for doktorgraden (PhD) til Magnus Göransson. Den har tittelen «Alleler av adaptiv betydning for byggdyrking i subarktisk klima» og skal forsvares på Norges miljø og biovitenskapelige universitet 26. mai 2023.
Assosiasjonskartlegging
Sommertemperaturen på Island er lavere enn på sammenlignbare breddegrader, noe som gjør det vanskelig for bygg å nå full modning. Dette påvirker kornkvaliteten negativt, og bøndene må tørke kornet før lagring, noe som er en ekstra kostnad for produsentene. I denne studien har Magnus Göransson dyrket islandske tidlige genotyper ved siden av nåværende nordiske byggsorter og foredlingslinjer i feltforsøk på flere steder og gjennomført assosiasjonskartlegging for å belyse hvilke gener som er av betydning for tidlighet (blomstring og modning) og strålengde. Han dyrket videre nordiske byggsorter under kontrollerte betingelser (veksthus på NMBU) med forskjellige daglengder og temperatur for å studere effekten på tidlighet og strålengde. Assosiasjonskartlegging ble brukt for å finne genetiske markører assosiert med disse egenskapene. Han valgte også et sett med bygglinjer for å studere allelisk diversitet i fire kjente tidlighetsgener.
Toleranse for lav temperatur
Resultatene fra studiene viste at en haplotype fra de tre mest signifikante assosiasjonene hadde et lavere varmesumbehov til modning, tilsvarende 30 dager på Island. Videre fant man et sett med gener som er av adaptiv betydning for islandske forhold. Han fant også alleler som forårsaket ekstrem tidlighet i islandsk vårbygg, dog med et alvorligst avlingstap, og i tillegg et allel med evnen til å kombinere tidlighet med høy avling, som er unikt blant islandske og finske genotyper. Denne kunnskapen legger til rette for bedre presisjon og raskere utvalg av nye foredlingslinjer tilpasset den nordlige grensen for byggdyrking. Kunnskap om alleldiversiteten som påvirker toleransen for lav temperatur under vekstsesongen åpner muligheter til å forbedre kvaliteten på kornet, hvilket i sin tur vil gi flere muligheter til å bruke avlingen, f.eks til malt og matvarer.
Kunnskap om genetisk tilpasning som får bygg til å modne i lav temperatur gir muligheter for bedre presisjon og hurtigere seleksjon av foredlingsmateriale tilpasset nordlige forhold. Dette vil være til hjelp for å øke produksjonen på nordlige breddegrader, på Island så vel som i andre nordlige strøk.
Magnus Göransson (45) er fra Reykjavik på Island. Han har en mastergrad i hagebruk fra Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) hvor han også er ansatt, men tilknyttet Institutt for plantevitenskap, NMBU under doktorgradsstudiet. Dette doktorgradsstudiet er et samarbeidsprosjekt mellom NMBU og Islands Landbruksuniversitet. I tillegg har Nordisk ministerråd gitt finansieringsstøtte og NIBIO har finansiert førsøkene i veksthus på NMBU. Hovedveileder har vært prof. Morten Lillemo (NMBU), med professor Jón Hallsteinn Hallsson, Agricultural University of Iceland, prof. Åsmund Bjørnstad (NMBU) og prof. Gunter Backes (Landbruksuniversitetet i Kassel, Tyskland) som medveiledere.
Fakta
A joint degree project between
Norwegian University of Life Sciences, Faculty of Biosciences, Department of Plant Sciences
and
Icelandic Agricultural University, Faculty of Agriculture
Norwegian title of thesis:
"Alleler av adaptiv betydning for byggdyrking i subarktisk klima"
Icelandic title of thesis:
"Samsætur mikilvægar fyrir aðlögun byggs að norðurslóðum"
Prescribed subject of the trial lecture:
“Barley genome and genomic resources for gene cloning”
Time and place for the trial lecture and the public defence:
Friday 26 May at 10.15, NMBU, SKP Auditorium
You may also attend this event via Zoom: https://nmbu.zoom.us/s/61682478337
Evaluation committee:
- Professor Lucia Gutierrez, University of Wisconsin – Madison
- Senior Researcher Professor Luigi Cativelli, CREA Research Centre for Genomics and Bioinformatics
- Professor Björn Þorsteinsson, Agricultural University of Iceland
- Assistant Professor Ann-Berit Wold, NMBU
Supervisors:
- Main Supervisor: Professor Morten Lillemo, NMBU
- Main Supervisor: Professor Jón Hallstein Hallsson, Agricultural University of Iceland
- Co-supervisor: Professor Gunter Backes, University of Kassel
- Co-supervisor: Professor Aasmund Bjørnstad, NMBU