Norsk planteforedling i et endret klima
Norsk planteforedling i et endret klima Odd Arne Rognli, Institutt for plantevitenskap, NMBU 25.03.2015 Kilde: Petter Marum, Graminor Biologisk mangfold for mat og landbruk Kilde: Petter Marum, Graminor Kilde: Petter Marum, Graminor Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 1 Muligheter for økt produksjon Det blir… Potensiale for… • Varmere • Lengre vekstsesong • Mer CO2 • Økt biomasseproduksjon • Utvida dyrkningsområder • Nye arter/sorter Men… • • • • Mer og voldsommere nedbør? Mer sommertørke? Mer skadegjørere? Mangel på tilpassa plantemateriale? Biologisk mangfold for mat og landbruk ? USIKKERHET OG LOKALE VARIASJONER MANGFOLD EN BRA STRATEGI? Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 2 PLANTEFOREDLING KREVER Genetisk variasjon Sorter Naturlige populasjoner Ville slektninger Kryssing og seleksjon Sortsutvikling og markedsføring Kilde: Petter Marum, Graminor Biologisk mangfold for mat og landbruk Kilde: Petter Marum, Graminor Kilde: Petter Marum, Graminor Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 3 Utfordringer for planteforedling i nord • De fleste av våre nytteplanter er innført til Norge i nyere tid • Lite genetisk variasjon? – Eks: timotei, engsvingel • Ingen steder på kloden med en slik kombinasjon av klimafaktorer hvor det også foregår planteproduksjon • En utfordring å finne nye genetiske ressurser, spesielt av flerårige vekster • Kan vi kombinere raskt vekst (stor førsteslått) og utvidet veksttid med god overvintringsevne og varighet? • Har vi eller kan vi utvikle sorter som gir stabil avling over år i et mer uforutsigbart klima? • Ulike utfordringer for ettårige og flerårige vekster Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 4 Utfordringer i kornartene • Avling • Avlingsstabilitet • Kvalitet • Sykdommer –Mykotoksiner • Vassmetting • Legde Kilde: Morten Lillemo, NMBU Kilde: Morten Lillemo, NMBU Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 5 Vestby 8. juni 2013 ‐ Utfordringer med mye nedbør Norges miljø‐ og biovitenskapelige universitet Biologisk mangfold for mat og landbruk 6 Anlegg for å studere variasjon in toleranse overfor vassmetting på NMBU Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 7 Stor variasjon mellom norske sorter av bygg og hvete Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 8 Viktige egenskaper ved foredling av engvekster • Avling • Avlingsstabilitet • Klimatilpasning – Daglengde – Temperatur • Overvintringsevne – Frost – Isdekke – Oversvømmelse – Overvintringssopper • Tørketoleranse • Persistens (varighet) • Fôrkvalitet • Nitrogeneffektivitet Biologisk mangfold for mat og landbruk Engsvingel Flerårig raigras Angrep av snømugg (Microdochium nivale) Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 9 Klimatilpasset plantemateriale • Årsrytmen (fenologien) må passe i forhold til sesongene! • Plantene må tåle abiotisk og biotisk stress! • Plantene må kunne yte til tross for en viss klimatisk variasjon! • Plantene må være ellers være egna til jordforholdene, dyrkingssystemet og bruken Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 10 Plantenes års-syklus styres av temperatur og daglengde • Temperatur og daglengde styrer – Spiring – Knoppbryting, vekststart om våren – Vegetativ vekst, biomasseproduksjon – Blomstring, utvikling av frø og frukter – Kuldeherding • Samspill mellom gener og miljø • Den temperatur-bestemte vekstsesongen blir lengre, men daglengden varierer som før • Vi trenger genvariant-kombinasjoner som gir en optimal årsrytme under nye forhold Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 11 HVORDAN UTNYTTE EN LENGRE VEKSTSESONG? MANIPULERE MED SKYTETID? VOKSE LENGER UTOVER HØSTEN? Skyting Typisk nordlig sort Avling Mye nedbør? Vår Biologisk mangfold for mat og landbruk Sommer Høst Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 12 UTNYTTE TIDLIGERE VÅR - HVA MED Å LAGE SORTER SOM SKYTER TIDLIGERE OG UNNGÅ VÅTE HØSTER? Skyting Avling Mye nedbør? Vår Biologisk mangfold for mat og landbruk Sommer Høst Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 13 Begynnende skyting hos timotei: 0,3 dager tidligere for hvert år siden 1951 i Tromsø Eilertsen og Samuelsen 2003 Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 14 Prosjektet VARCLIM – klimatilpasning i engvekster • Hypotese: – Genetisk variasjon i eksisterende foredlingsmaterialer er ikke stor nok til å tilfredsstille framtidige endringer i klima og driftspress • Nye sorter må tåle flere høstinger, starte veksten tidligere og ha mer gjenvekst uten redusert overvintringsevne • Bedre klimatilpasning – Vekstavslutning og herding/avherding/reherding • Metodikk: – Kryssing og naturlig seleksjon/driftspress basert på feltforsøk ulike steder i Norge + grunnleggende studier Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 15 Biologisk mangfold for mat og landbruk Klimaendring FuRa9805 - sørlig og vinterover6ºC levelse 9/3ºC Høyere temperatur om høsten reduserer frosttoleransen Fagerlin - nordlig 6ºC 9/3ºC Nordlig sort har bedre frosttoleranse enn sørlig sort 12ºC Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 12ºC 16 Foto: Leidulf Lund Vekstavslutning Vekstavslutning i Norild engsvingel styres av daglengden. Ikke-adapterte populasjoner styres av temperatur Raisvingel Raisvingel FuRs0135, LpxFp FuRs9812, LpxFp NORILD Engsvingel Biologisk mangfold for mat og landbruk Kilde: L. Østrem, A. Larsen FORSØKSSTEDER Kyst og innland sør og nord + Midt-Norge ALTA BODØ TJØTTA KVITHAMAR FURENESET BJØRKE SÆRHEIM Biologisk mangfold for mat og landbruk Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 18 Pre-breeding i VARCLIM prosjektet. Seleksjoner i feltforsøkene av overlevende planter – 55 populasjoner SPECIES ID LUCERNE MML‐90‐5 TIMOTHY ALTA BODØ KVITH SÆRH BJØRKE TJØTTA FURE 2011 2012 2013 Total Possible 2 3 5 MTL9701+Grindstad 0 5 TIMOTHY‐N MTV0508‐3 0 2 TIMOTHY‐S MTF98‐06 0 2 RED‐CL‐D Mix red clover‐D 2 2 5 RED‐CL‐T Mix red clover‐T 2 2 5 RED‐CL‐D‐N B1D2+D3+VåRk0734 1 1 2 RED‐CL‐T‐N A1TD1+D2+C1T1 1 1 2 RED‐CL‐D‐S LøRk0498 0 2 RED‐CL‐T‐S LøRk0393/0395 0 2 FL‐T FuRs9806 1 1 5 PRG‐D‐N Fagerlin 1 1 2 PRG‐T‐N Ivar 1 1 2 PRG‐D‐S FuRa9805 0 2 PRG‐T‐S Figgjo 0 2 PRG‐D Mix prg‐D 2 2 5 PRG‐T Mix prg‐T 2 14 2 16 5 2 1 0 55 Det nordiske Public-Private Partnership (PPP) programmet for pre-breeding i flerårig raigras. Utnytte eksotisk materiale for å skape ny variasjon 400 aksesjoner sådd ved DLF, Denmark Countries: Feltforsøk med aksesjoner Oppformering WP2 60 plants/acc WP7 DK All countries Feltforsøk med sorter Denmark (DK) Sweden (SE) Norway (NO) Finland (SF) Iceland (IS) Estonia (EE) Lithuania (LT) Genotyping WP3 WP6 EE, IS, NO, SE, SF DK, NO Fenotyping WP4 DK, NO, SE, SF Biologisk mangfold for mat og landbruk Rekombinasjon WP5 DK, NO Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 20 Takk for oppmerksomheten! Norges miljø‐ og biovitenskapelige universitet Kilde: Petter Marum, Graminor
© Copyright 2024