muligheter - Behov for sortsutvikling Espen Haugland Odd Arne Rognli

Transkript

1 Endret klima nye muligheter - Behov for sortsutvikling Bjørn Mathisen Espen Haugland Odd Arne Rognli

2 Arbeidsgruppe oppnevnt av Nordnorsk Landbruksråd Bjørn Mathisen, Bonde Hanne Østerdal, Landbruksdirektør Øystein Ballari, Bioforsk Nord Espen Haugland, Bioforsk Nord Mandat: Få satt igang arbeid med utvikling av klimatilpasset plantemateriale

3 Hvorfor? Klimaendringene De som allerede har skjedd Det som kommer Næringa merker allerede mangel på tilfredsstillende plantemateriale hva med framtida?

4 Driftsmessige utfordringer Mer nedbør Våtere høstsesonger Innhøstingsproblemer/nye høstemetoder? Lengre og mildere vekstsesonger Flere høstinger Økt trafikk på åker/eng Plantemateriale tilpassa det nordlige lyset, med god gjenvekst Økt beiting Beiteplanter som tåler tråkk Beitetrykk Rask gjenvekst Godt næringsinnhold

5 Sentrale problemstillinger Overvintring Næringsinnhold i Bæreevne Hva utløser vinterherdinga? Daglengde? Temperatur?

6

7 Prosess Møte i Bodø Deltakere: FMLA, Graminor, LMD, Forskningsrådet, UMB, Bioforsk, Norsk Landbruksrådgivning,Tine, NNL, Faglag Enighet om behov for brei satsing på sortsutvikling! Tenkeloft des. 08 i Tromsø Arbeidsgruppe skal oppnevnes Diverse telefonmøter i gruppa Arbeidsmøte i Tromsø Prosjektsøknad

8 Genetisk og fysiologisk grunnlag for tilpasning av flerårige forvekster til et endret klima i Norge Kunnskapen skal lbidra til å utnytte mulighetene for økt biomasseproduksjon og samtidig beholde overvintringsegenskapene til artene Timotei, rødkløver, raigras/raisvingel og luserne

9 Problemstillinger Bruk av modeller til å identifisere egenskaper som er viktige for avlingsnivå og overvintring under famtididge klimascenarier Utvikle metodikk for å måle engvekstenes tåleevne overfor fysiske stressfaktorer som følge av en forlenget vekstssesong

10 Forts. problemstillinger Klarlegge genetisk basis for engvekstenes evne til herding og avherding i løpet av vinteren Finne markører for eventuelle genetiske endringer foredlingsmaterialet får når det utsettes for ulike driftsregimer og klimavilkår Finne plantemateriale som har bedre resistens mot plantesykdommer e som antas å få større utbredelse under endra klimavilkår

11 Organisering Prosjekteier: Bioforsk Prosjektleder: Odd Arne Rognli, UMB Samarbeidsparter: UMB, Graminor AS, Agricultural University of Krakow, Bioforsk Hokkaido University, Japan Aarhus University, it Danmark Iowa State University, USA MTT Agrifood Research, Finland Prosjektperiode: 4 år, totalt 19 mill. kr

12 Arbeidspakke 1 (WP1) Leder : M. Høglind, Bioforsk Modellering: Kan vi forutsi hvilke egenskaper og kombinasjon av egenskaper sortene bør ha for å være tilpasset framtidig klima vha modellering? Utnyttte modeller utvikla i forskningsprogrammet WINSUR Fokus på toleranse mot skader av frost, is og overvann Modellering kun for timotei og flerårig raigras, kanskje raisvingel (finnes ikke modeller for engbelgvekster)

13 Arbeidspakke 2 (WP2) Leder: L. Østrem, Bioforsk Prebreeding (utvikling av foredlingsmaterialer) Vi påstår at genetisk variasjon i eksisterende foredlingsmateriale av disse artene ikke er store nok til å tilfredsstille fremtididge endringer i klima og driftspress Kryssing av foredlingsmaterialer og naturlig seleksjon/driftspress basert på feltforsøk ulike steder i Norge Timotei: utvikle plantemateriale som tåler flere høstinger, dvs har tidligere vekst og mer gjenvekst uten å minske overvintringsevne, spesielt viktig i Nord-Norge Raigras/raisvingel: bedre klimatilpasning; fokus på vekstavlsutning og herding/avherding/reherding g Rødkløver: forbedre frøprodukdjon, tidligere blomstring Luserne:foredlingspopulasjoner legges ut i forsøk flere steder i Norge, naturlig seleksjon Feltforsøk hos iternasjonale partnerne for å få informasjon om resistens mot bladsykdommer (WP6)

14 Arbeidspakkke 3 (WP3) Leder: Å. Karlsen, Bioforsk Overvintringsevne i en forlenget vekstsesong Høyere temperaturer høst og vinter kombinert med kort dag utgjør en ny type overvintringsstress, i spesielt i nord. Vi vil undersøke om de fysiologiske mekanismene hos plantene er fleksible nok til å møte disse nye utfordringene. Målinger av tilpasning og effektivitet av fotosyntesen både i feltforsøk og i forsøk i klimarom (klorofyllfluorescens) Korrelere fotosyntesemålinger med frost og isdekketester; utvikle /teste ny seleksjonsmetodikk (klorofyllfluorescens) Måle fysiologiske effekter av overvann (kontrollerte forsøk) Måle fordeling og sammensetning av karbohydrater under frost og isdekke Implementere klorofyllfluorescens som teknikk ved Bioforsk Nord

15 Arbeidspakke 4 (WP4) Leder: M. Høglind, Bioforsk Herding/avherding/reherding grunnleggende fysiologiske og molekylære mekanismer Ustabile vintre med gjentatte fryse/tine episoder føre til mer direkte frost på plantene. Vi trenger sorter som kan reagere raskt mht herding og reherding etter mildværsperioder. 4-5 forsøk med ulike temperaturer og naturlig daglengde for å identifisere plantematerialer som er robust mht reherding Vil også se på utslag av gjentatte episoder med avherding/reherding d g Fysiologiske og molekylære reaksjoner hos plantene vil bli målt vha overlevelsestester, klorofyllfluorescens og uttrykkav gener som vi vet er involvert i disse prosessene

16 Arbeidspakke 5 (WP5) Leder: O.A. Rognli, UMB Identifisere genetiske markører som er koblet til overvintringsevne under ulike driftsregimer og naturlig seleksjon. lkj Seleksjon som følge av konkurranse, driftspress og overvintringsstress er meget sterk i grasmark. Endringer i plantesammensetning og frekvens av genetiske markører kan benyttes til å utvikle ny og raskere foredlingsmetodikk Innsamling og genotyping av ovelevende planter fra forsøkene med foredlingsmaterialer (WP2) Følge frekvens av genetiske markører over år ved ulike driftspress og i ulike klima Internasjonalt samarbeid

17 Arbeidspakke 6 (WP6) Leder: A.M. Tronsmo Sykdomsresistens i framtidig klima I et mildere klima vil vi kunne dyrke raigras/raisvingel i mye større omfang, men disse artene er svake mot overvintringssopp. Rødkløver går ut pga dårlig motstandsevne mot Fusarium rotråte og Sclerotinia råte. Soppsykdommer som i dag er et problem lenger sør men ikke hos oss, vil spre seg nordover når klimaet blir mildere Fosøk med smitting av foredlingmaterialet av raigras/raisvingel med snømugg Studere infeksjon og skade i planter som både er kuldeherdet og ikke kuldeherdet vha ulike avanserte teknikker Studier av Fusarium infeksjon og resistens i rødkløver på hele planter Observasjoner av resistens mot nye sørlige soppsykdommer vil bli gjort i de internasjonele feltforsøkene

18 Sortsutvikling brua til framtidas muligheter!