Förädlingsstrategier anpassade för vanliga trädslag
Vid förädling av trädslag runt om i världen har fokus länge varit på de stora trädslagen och så även i Sverige. Förädlingsstrategierna är därför utvecklade för trädslag med goda ekonomiska förutsättningar och där ökad tillväxt, överlevnad och klimatanpassning i skogen kan ge stora ekonomiska vinster till skogsbruket. De mindre trädslagen, såsom björk i Sverige, har även de drivits enligt samma strategi trots att de ekonomiska förutsättningarna ser annorlunda ut.
Alternativ strategi: okänd fader
Många av de mindre trädslagen i Sverige är lövträd och de blommar vid en betydligt lägre ålder än barrträd. De blommar också ofta rikligt varje år. Det skulle därför vara möjligt att driva ett förädlingsprogram framåt genom att samla in frö från utvalda träd i fältförsöken, så kallat fritt avblommat frö, där trädet som fröna plockas från är modern, men faderträdet är okänt. Nackdelen med att fadern är okänd är att det inte ger samma kontroll över släktskapet som när pollineringen sker kontrollerat med utvalda fäder, så kallade kontrollerade korsningar. För att svara på om en sådan strategi är effektiv simulerades sju olika scenarier, varav en strategi är den nuvarande.
Utgångspunkt för simuleringar
I södra Sverige har en kontinuerlig förädling av björk pågått i någon form sedan 1950-talet medan det i norra Sverige bedrivits aktiv förädling under perioder. Däremellan har förädlingen gått på lågvarv. Ett landsomfattande svenskt förädlingsprogram för björk startades upp under 1980-talet genom urval av 1 600 plusträd i Sverige, Finland, de baltiska länderna, Tyskland och Polen. Träden fördelades efter ursprung i ett antal förädlingspopulationer av likartad storlek. Med fritt avblommat frö från plusträden odlades fröplantor som sedan testades i fältförsök, så kallad avelsvärdering. Utgångspunkten för simuleringarna blev därför ett förädlingsprogram för norra Sverige, där de 100 bästa plusträden valts ut med hjälp av avelsutvärdering i fältförsök.
Jämförelse med traditionell strategi
För att kunna jämföra den traditionella strategin med alternativa strategier baserades ett av scenarierna på att kontrollerade korsningar görs i ett klonarkiv, i studien benämnt CP-scenariot (CP = Controlled Pollination). I det scenariot väljs de bästa träden i fältförsöken ut med hjälp av optimeringsprogram för fortsatt förädling, vilket är den aktuella förädlingen av björk. Fyra av scenarierna baseras på fritt avblommat frö samt olika metoder för att välja träden i fältförsöken som frön ska samlas från (Random, Phenotypic, BLUP och Optimal i figurerna 1 och 2). De två kvarvarande scenarierna liknar de med fritt avblommat frö men fäderna utgörs här av en pollenmix. I de scenarierna väljs de bästa träden ut i fältförsöken och kvistar samlas in för ympning (så som man gör med äppelträd). Genom ympning kan träden, klonerna, kopieras och ställas in som en klonblandning i växthus för att driva fram blommor tidigt på våren. På så sätt blommar de tidigare än omgivande björkar utomhus. Pollenet kan därför enbart komma från de valda träden (klonerna) och tillsammans utgör de en pollenmix. I det ena av dessa scenarier väljs nästa generation utan att veta vilken av klonerna som är fader (Polymix) till fröna och i det andra scenariot görs en faderskapsidentifiering (Inf_father). Fröet där fadern är identifierad blir därmed jämförbart med en kontrollerad korsning, eftersom både fader och moder är kända. Alla scenarier testades även med olika egenskaper där ärftligheten (h2) låg på olika nivåer, 0,05, 0,2 och 0,4, det vill säga låg, måttlig och hög arvbarhet.
Positiva resultat
Simuleringarna styrker att det är möjligt att på ett effektivt sätt driva förädlingen framåt med fritt avblommat frö plockat i fältförsök (Scenario optimal i figur 1 och 2) och på så sätt undgå kostnader för att sköta ett klonarkiv och för att göra kontrollerade korsningar. Den genetiska vinsten per förädlingscykel blir betydligt lägre, men eftersom tiden per cykel är kortare blir skillnaden i vinst per år liten, vilket kan ses i figur 2. Under förutsättning att fäderna till stor del kommer utifrån hålls den genetiska diversiteten hög, till och med högre än i de traditionella förädlingsprogrammen (Figur 1).
1 a)
1 b)
1 c)
Figur 1. Genetisk diversitet i de olika scenarierna räknat över tid med tre olika nivåer av ärftlighet (h2). Alla scenarier simulerades över fem förädlingscykler, men eftersom varje cykel tar olika lång tid blir den faktiska tiden inte densamma.
2 a)
2 b)
2 c)
Figur 2. Genetisk vinst över tid i de olika scenarierna med tre nivåer av ärftlighet (h2). Alla scenarier simulerades över fem förädlingscykler, men eftersom varje cykel tar olika lång tid blir den faktiska tiden inte densamma.
