Er det bare avlingsmengde som skiller de nye og gamle kornsortene? Anne Kjersti Uhlen, Institutt for plante og miljøvitenskap, UMB

Transkript

1 Er det bare avlingsmengde som skiller de nye og gamle kornsortene? Anne Kjersti Uhlen, Institutt for plante og miljøvitenskap, UMB

2 Er det bare avlingsmengde som skiller de nye og gamle kornsortene? Tilbakeblikk på norsk kornforedling Prioriterte foredlingsmål Endringer i dyrkingsteknikk Innkryssing med utenlandske sorter Foredlingsframgang i viktige sortsegenskaper forskjeller på gamle og nye sorter? Avling (og stråstyrke) Kvalitetsegenskaper Konklusjon Bakekvalitet Værresistens løselig fiber 2

3 Norsk kornforedling noen milepæler Start ca 1900 Bastian Larsen, Åkervekstforsøkene, Høiere Landbruksskole på Ås, karakteriserte landsorter fra 1898 Landsorter i hvete, to hovedtyper: Børsum, Østby Renlinjeutvalg i landsortene (Vik, K) Ås høyere avling, bedre stråstyrke Kryssingsforedling startet i 2013 (Ås, Møystad, Forus, Voll) bedre resistens mot mjøldogg (JO3* linje fra Montana, USA) Fram I og II, Sibirian (Russland - Snøgg I) Kryssning med Marquis, Canada bakekvalitet God oppsummering er gitt i Lillemo, M. and Dieseth, J. A. 2011: Wheat breeding in Norway 3

4 Kilder for kryssninger og avtammning

5 Milepæler 1950-åra høsting med skurtresker og nye utfordringer Behov for tidligere sorter, store problemer med groskade Forskning på spiretreghet og seleksjon for spiretreghetsindeks (Erling Strand, Kåre Ringlund) Bedre spiretreghet: Møystad, Rollo Bedre spiretreghet, stråstyrke og resistens mot mjøldogg: Reno, Runar 1970-åra: Politiske mål om bedre matsikkerhet, opptrapping i landbruket Semi-dvergtyper og samarbeid med CIMMYT Økt fokus på matkorndyrking og bakekvalitet Bastian (tidlig, stråstiv, god bakekvalitet) 5

6 Hva er oppnådd? Forskjeller mellom gamle og moderne sorter Sammenlignende forsøk? Sortforsøk over mange år, nye sorter kommer, gamle går ut Sortssamlinger etablert fra 2008 (IPM, Lillemo, M.) for å utvikle genetiske markører Består av gamle og nye norske sorter, kilder brukt i kryssning, andre utenlandske Undersøkelser av genetisk variasjon i norsk/nordisk korn 6

7 Kortere strå, mer korn og mindre halm, høyere kornprosent gjennom bruk av «dverggener» Borlaug, CIMMYT: Endret plantetype Dverggener for kortere strå (Rht-gener) Annen fordeling av assimilater i planta Større aks, flere blomster Større kornavling Mer stråstive kan dyrkes mer intensivt ga ytterligere avlingsøkning Passet en utvikling med bruk av mineralgjødsel og effektiv ugraskontroll (ugrasmidler) Norin 10 (Japan) mye brukt kilde 7

8 kg per dekar UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Byggavlinger i Trøndelag Avlingsutvikling i nye og gamle sorter Eksempel fra bygg i Trøndelag : Selvbinderperioden Få nye sorter og liten avlingsframgang : Den første skurtreskerperioden Framgang i dyrkingsteknikk, men ustabile avlinger under dårlige innhøstingsforhold : Nye sorter Mer ekstensiv dyrking, men sterk genetisk avlingsframgang Herse Maskin Jarle Varde Mari Birgitta Tunga Yrjar Gunnilla Bamse Tyra Olsok Arve Edel Gaute År Lillemo et al

9 Relativ avling UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Byggavlinger i Trøndelag Genetisk avlingsutvikling, basert på offisielle forsøk i Trøndelag: Relative yield differences of barley varieties in Trøndelag Tunga Bamse Arve Tyra Gaute Edel Lavrans Olsok 120 y = 0.248x R 2 = Birgitta Jarle Gunilla Yrjar y = 0.759x R 2 = Herse Varde Herta Mari 100 Maskin Godkjenningsår Lillemo et al

10 Bakekvalitet Ny kunnskap om gener for glutenkvalitet, betydning for viskoelastiske egenskaper Sort HMW-GS Glu-A1 HMW-GS Glu-B1 HMW-GS Glu-D1 Børsum 2* 7+8/ Gluten Gliadin Glutenin Ås (1926) 2* Fram II (1940) 2* Snøgg (1940) 2* 7+8/ Norrøna (1952) 2* Møystad (1966) 2* /5+10 Runar (1975) 2* Bastian (1989) 2* Demonstrant (2008) 2* Eksensograf 10

11 Bakekvalitet - glutenkvalitet Mål: Norsk hvete tilpasset norsk bakeriindustri Gamle norske sorter svak glutenkvalitet Kryssning med sorter fra Canada/USA har tilført gener for HMW-GS som har gitt sterkere gluten 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Siberian Ås Børsum Østby Diamant Snøgg Norrøna Reno Rollo Møystad Bastian Bjarne , Utvikling av norske vårhvetesorter med sterkere gluten 11

12 hectare UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Norsk mathveteproduksjon har vært en sussess men store utfordringer de senere sesongene Skurtreskeren Nye tilpassa sorter Langsiktig foredling Tre vanskelige år med dårlige innhøstingsforhold Groskade!!! Andel norsk hvete i det norske hvetemelet Year

13 Groskade, spiretreghet og falltall Sort, vårhvete Spiretreghetsindeks Børsum-09 0 Ås Diamant ,7 Møystad 09 0,3 Bastian 09 7,7 Bjarne 09 8,3 Jo Bjarne Vi har på nytt behov for å øke spiretregheten til et høyere nivå i nye sorter! Falling Number, Perten 13

14 Hardhet i hvete Viktig for maleegenskaper og melet vannopptak vill-typen av heksaploid hvete er myk Mutasjoner i to gener (Pina og Pinb) har gitt hard hvete Gamle sorter av norsk vårhvete Hard Gamle sorter av norsk høsthvete - Myk Stivelsesendosperm i hard og myk hvete Myk hvete (kjeks) Hard hvete (brød, gjærbakst) 14

15 Beta-glukan i bygg Løselig fiber Positive helseeffekter (CHD, diabetes, ) Studier av nye og ganle norske byggsorter (Holtekjolen et al. 2006) Høyt innhold i Olve Content of total, soluble (S-BG) and insoluble (I-BG) β-glucans of the cultivars. Avereages of 5 selected field trials and 2 replicates per trial. LSD 95% =0,43 for total content of β-glucans. 15

16 Institutt for plante- og miljøvitenskap Det fremskaffes stadig mer spesifikke kunnskaper Nye muligheter i planteforedlingen eks. hvetesorter for personer med cøleaki?? Milepæler i forskningen på cøleaki: 1887 Samuel Gee: a kind of chronic indigestion met in people of all ages errors in diet may perhaps be the cause (2. verdenskrig) Liten tilgang på brød - Dødelighet sank 1948 direkte effekt av glutenproteiner påvist Ca 1980 sykdoms-disponerende gener oppdaget HLA-DQ2 (Sollid et al. 1989) HLA-DQ8 Peptider fra glutenprotein bindes til disse HLA-molekylene gir uhensiktsmessig immun- respons fra T celler Sykdomsfremkallende peptider (epitoper) identifisert (eks Gli-α9)

17 Institutt for plante- og miljøvitenskap Milepæl i forskningen: Det er genetisk variasjon mellom genomene i heksaploid hvete (Molberg et al. 2005, flere) De ulike genomene (AA, BB, DD) gir forskjellig T-celle respons T. tauschii sterk respons 33-mer kromosom 6D svært liten respons fra Ae. speltoides Også noen sorter av durum hvete har gitt lav respons i T-celle forsøk Hvetens evolusjon

18 Gluten, intoleranse og cøleaki forskjell på gamle og moderne sorter? Utvalg av 36 moderne hvetesorter (Tyskland) og 50 gamle (Europa, Asia, Afrika, USA) Kvantitativ bestemmelse av epitope Gli-α9 Van den Broeck et al

19 Våre kornsorter (gamle og nye) en viktig ressurs for framtida! Klimaendringer og nye utfordringer? Nye foredlingsmål Patogener og sykdomsresistens Nye patogener, endret strategi? Ny kunnskap om kvalitetsegenskaper, ernæring og helse Nye analysemetoder genetisk variasjon? Testing toleranse mot vannmetning Næringsvirksomhet og marked Variasjon i råvare, andre kombinasjoner av egenskaper, tilpassset en annen prosess =>Større mangfold og muligheter! 19

20 Takk for oppmerksomheten! 20