Framtidens träd och träråvara. Ove Nilsson Umeå Plant Science Centre Dept. of Forest Genetics and Plant Physiology SLU

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Framtidens träd och träråvara. Ove Nilsson Umeå Plant Science Centre Dept. of Forest Genetics and Plant Physiology SLU"

Andreas Samuelsson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Framtidens träd och träråvara Ove Nilsson Umeå Plant Science Centre Dept. of Forest Genetics and Plant Physiology SLU

2 Umeå Plant Science Centre Ett excellenscenter för växtforskning - och en innovationsplattform för skogsindustrin Samarbete mellan två universitet: SLU och UmU

3 UPSC Berzelii Center för Skogsbioteknik VR + VINNOVA VINNOVA Kompetenscentrum Transgena träd och gener UPSC Berzelii Center Projekt Gödsling Klonskogsbruk Asp/Poppel-plantager Snytbagge/Rotröta Förädling Industridoktorandforskarskola Workshops Kunskapsöverföring

4 UTVÄRDERING OCH RANKNING 2016 VINNOVA-stödda Excellenscenter Center Performance UPSC [Berzelii SLU/UmU] Exceptional GHz [VINNEX-Chalmers ] Excellent CHASE [VINNEX-Chalmers] Excellent FUNMAT [VINNEX-LiTH] Excellent BiMaC Innovation [VINNEX-KTH] Very good HELIX [VINNEX-LiTH] Very good Hero-m [VINNEX-KTH] Very good Pronova [VINNEX-KTH] Very good Exselent [Berzelii-SU] Very good MobileLife [VINNEX-SU] Very good Faste [VINNEX-LTU] Very good ECO 2 [VINNEX-KTH] Good WINGQUIST [VINNEX-Chalmers] Good AFC [VINNEX-LU] Good CESC [VINNEX-KTH] Good Uppsala Berzelii [UU] Reasonable SuMo [VINNEX-Chalmers] Reasonable SAMOT [VINNEX-KU] Reasonable BIOMATCELL [VINNEX-GU] Reasonable ipack [VINNEX-KTH] Unsatisfactory

5 Den Biologiska Revolutionen Vi kartlägger arvsmassorna (Genomen) År 2006 År 2013 År 2014 År 2000 Poppel/Asp (UPSC + USA) Eukalyptus Arabidopsis Gran (UPSC+KTH)

6 Hur utnyttjar vi den nya genomsekvensen? Molekylärbiologi Koppla gener med funktion Genmodifiering Effektivare klassisk förädling

7 Barrträdsförädling leder till ökad produktivitet genom olika generationer av fröplantager men det tar lång tid 70 Realiserad vinst i skogsproduktion

8 Genomisk Selektion (GS) kommer att revolutionera barrträdsförädlingen Egenskaper hos tusentals träd kopplas till en karakterisering av variationen i ALLA gener Modeller kan förutsäga vilka egenskaper ett visst träd kommer att få och vilka som blir de bästa föräldrarna i ett förädlingsprogram Tillåter mycket effektivare urval och sparar tid eftersom fält-tester inte behövs. Speciellt lämpligt för träd med lång generationstid och komplexa egenskaper (= tall och gran) Source: CellFor

9 Sverige har världsunika förutsättningar Tall 430 fältförsök Gran 690 fältförsök

10 Photoperiod (latitude) 22 förädlingspopulationer för gran 1000 plusträd Förädlingspopulationer för: - Ökad tillväxt och virkesvärde - Förberedelse för klimatförändring - Behålla genetisk diversitet Längd på tillväxtsäsong (dagar)

11 Somatisk embryogenes (SE) för att ytterligare snabba på processen! Source: CellFor

12 25-30 års snabbare tillgång till det bästa genetiska materialet vilket leder till 15-20% bättre tillväxt Realiserad vinst skogsproduktion SE jämfört med fröplantager

13 frequency Somatisk embryogenes tillsammans med GS kommer att ge stora förädlingsvärden snabbt 30-40% ökad tillväxt + förbättrade egenskaper Utvald elitkorsning SE-familjer GS Genomisk selektion SE: Familjeförökning: % i tillväxt GS kan ge+15-20% extra tillväxt och/eller: T.ex. Ökad motståndskraft mot rotröta eller snytbagge.

14 Nu ska vi fullständigt revolutionera den Svenska operativa trädförädlingen! Kartlägga alla förädlingspopulationer med GS ( träd) Utökad karakterisering av rotröte- och snytbaggeresistens Uthålligare och mer adaptivt skogsbruk som bättre kan möta snabba förändringar i klimat och sjukdomar/insektsangrepp Fullständig kontroll på den genetiska variationen!

15 Stem Volume (% of Wild-Type trees) Bioteknik genmodifierade skräddarsydda träd A B C D E F G H I J K L M N O Gene altered

Skogsbioteknik har stor potential att producera ett brett urval av nya innovativa råvaror Fiber farming Eukalyptus/Poppel/Asp Ökad tillväxt och vedtäthet (+50-100%) Förbättrade vedfiberegenskaper

16 Skogsbioteknik har stor potential att producera ett brett urval av nya innovativa råvaror Fiber farming Eukalyptus/Poppel/Asp Ökad tillväxt och vedtäthet ( %) Förbättrade vedfiberegenskaper Modifierad cellulosa för effektivare nanocellulosaframställning och nya biomaterial Förbättrad sackarifiering och fermentering för gröna kemikalier Effektivare separation och utnyttjande av de olika vedpolymererna i bioraffinaderier

Fältförsök med genetiskt modifierad hybridasp, 15 ha 2014 2013 2012 2011 2016 2011 2010 126

17 Fältförsök med genetiskt modifierad hybridasp, 15 ha konstruktioner >80 gener 15% har visat positiva 2016 effekter i fält. Tillväxt, torktålighet, vedkvalitet, fenologi

Swedish Centers of Excellence Wood and forest biotechnology Dir.

Lars Berglund KAW Wood Formation Transgenic trees Wood Properties Enzyme Discovery Wood

of Paper Metabolome and Proteome Carbohydrate Biosynhtesis Nanostructured Biocomposites

18 Swedish Centers of Excellence Wood and forest biotechnology Dir. Ove Nilsson UPSC SLU/UmU VR/VINNOVA/KAW Wallenberg Wood Science Center KTH/Chalmers Dir. Lars Berglund KAW Wood Formation Transgenic trees Wood Properties Enzyme Discovery Wood and Biobased Composites Surface Modification Improved Webformation Fracture Mechanics of Paper Metabolome and Proteome Carbohydrate Biosynhtesis Nanostructured Biocomposites Innovations and products Innovations and products Innovations and products BIOLOGY BIOTECHNOLOGY ENGINEERING

Relevanta dokument

Genetisk modifiering av skogsträd - produktion av gröna kemikalier från skogsråvara

Hannele Tuominen - Umeå Plant Science Centre Genetisk modifiering av skogsträd - produktion av gröna kemikalier från skogsråvara Umeå Plant Science Centre, UPSC Umeå Universitet BioImprove Formas finansierad