Förädling och genbevarande två sidor av samma mynt Bengt Andersson Gull Nordgen Temadag 9 oktober, Stockholm
Upplägg Lite statistik Förädlingsprogrammen Genetiska vinster Genetisk variation och genbevarande - en del siffror Kanske en liknelse
Plantproduktion i Sverige 450 400 Milj seedlings 350 300 250 200 150 100 Total Spruce Pine Other conifers Broad-leaved 50 0 1995 2000 2005 2010 2015
Andel förädlade plantor 100 Proportion from seed orchards, % 80 60 40 20 Scots pine Norway spruce 0 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
Skogsträdsförädling i Sverige Skogforsk ansvarar för de operativa förädlingsprogrammen Intressenterna (markägare, ) ansvarar för fröplantager Skogforsk och universitet (SLU, ) utför förädlingsforskning
Skogsträdsförädling Har pågått några årtionden, fåtal generationer Ung i jfr med förädling av grödor och husdjur Genbevarande ofta en parallell till förädlingen inte integrerat
Förädlingsstrategi Breddgrad (fotoperiod ) Förädlingspopulationer för - ökad värdeproduktion - möta klimatförändring - bevara genetisk diversitet Multiple Population Breeding Strategy Temperaturklimat (veg. periodens längd, dagar)
Förädlingsmål Tidsfördröjning => generella, långsiktiga mål Anpassning Produktion Stam- och vedkvalitet Plasticitet/Robusthet - stabilitet över miljögradienter
Förädlingscykeln Genetisk variation!
Fälttestning 68 66 62 64 Population a Population b Population c Gemensam analys: 58 60 - Bättre avelsvärden - Test av robusthet - Information också från otestade lokaler 56
Beräknad genetisk vinst från fröplantager Genetisk vinst (%) i arealproduktion 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Dagens Nya 1,5 gen. Nästa gen. Upp till 5 12 % högre överlevnad (tall i norr) Bättre stam- och kvistvalitet Högre sjukdomsresistens
Långsiktiga förädlingsprogram Gran Tall Björk Contorta Mindre aktiviteter för andra arter t.ex. lärk, h-asp, ek, ask, bok, fågelbär, sitkagran, Douglasgran
Varför genbevarande? Genetisk variation behövs för förädling/förändring av egenskaper ökat värde, överlevnad och reproduktion i ändrat klimat Viktigt för riskhantering Tillräcklig diversitet för fortsatt evolution om kommersiellt skogsbruk upphör
Hur kan genetisk variation kontrolleras i förädlingspopulationer? Storleken på f-populationen,(antalet individer) Lågt släktskap för att minimera inavel
Genetisk variation för anpassning Kvantitativa egenskaper med kontinuerlig variation Styrs av många gener (spridda över kromosomerna) Varje gen har liten, och additiv, påverkan Olika gener kan ha samma effekt (jfr. synonymer) Genvarianter med mkt låga, eller höga, frekvenser bidrar marginellt till additiv varians
Genetisk variation 1 0,8 Additiv varians 0,6 0,4 0,2 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Allelfrekvens
Sällsynta genvarianter (alleler) Antalet individer i en population för att behålla alla alleler i ett locus med viss sannolikhet (från Gregorius 1980). Frequency of rarest allele Probability of keeping rarest alleles 95 % 99 % 99.9 % 20 % 21 28 39 10 % 51 66 88 5 % 117 149 194 1 % 754 916 1146 = 99.0 % efter 10 generationer Men vi vet inte säkert hur låg allelfrekvens vi behöver behålla
Inavel, släktskap F=1/2Ne Populationsstorlek = 50 Inavel 1% per generation Reducerar additiv varians med 1% per generation
Återstående additiv variation Slumpmässig rekrytering vi kan bättre!
Variation i en egenskap Frekvens Värde (medel 100 i oförädlad skog)
Efter 10 generationer Ne = 50, >95% av variationen kvar Ne = 500, > 99.95% av variationen kvar och Ne totalt = 1100 1600 i gran- och tallprogrammen På lång sikt bidrar mutationer till att skapa ny genetisk variation Uthållig selektionsrespons verifierad i teoretiska simuleringar och praktiska selektionsförsök
Viktigt tillägg F-strategin är dynamisk Fältförsöken är en viktig informationskälla Träd kan fasas ut och nya träd fasas in baserat på testning i praktiken är därför populationerna större och träden säkrare
I sammanfattning Stor genetisk variation i f-populationer är nödvändigt för genetisk förändring Genetiskt bevarande kan integreras med förädling utan att vara spec. krävande F-programmen skapar möjlighet till variabla, välanpassade skogar