Genetiska skillnader syns tidigt hos vårtbjörk

Fenologin – till exempel tidpunkten för knoppsprickning på våren och tillväxtavslutning på hösten är viktiga egenskaper för trädens klimatanpassning. I en försöksserie med vårtbjörk (Betula pendula) har den genetiska variationen i tidig tillväxt och fenologi undersökts.

Tre genetiska fältförsök i södra och mellersta Sverige ingår i studien (lokalerna Vedema, Arnungared och Älghammar), med omkring 4 500 individer från 85 helsyskonfamiljer. Efter två år var trädens medelhöjd drygt en meter, medan den högsta individen i Vedemaförsöket hade passerat fyra meter efter tre år.

Resultaten visar att fenologiska egenskaper är betydligt starkare genetiskt styrda än tidig höjdtillväxt. Arvbarheten för höjd efter två till tre år var låg: endast tre till elva procent av variationen kunde förklaras av genetik (arvbarhet 0,03-0,11). Även trädform hade mycket låg arvbarhet, under 0,05.

För fenologin var arvbarheten däremot måttlig till hög. Höstfenologin hade i Vedema en arvbarhet på upp till 0,59, medan vårfenologin hade en arvbarhet på omkring 0,30. Det visar att en betydande del av variationen mellan individer i när höstutvecklingen inträffar kan förklaras av genetiska skillnader.

Figur 1. Kartan visar försökslokalerna Vedema, Arnungared och Älghammar.

Nordliga provenienser avslutar tillväxten tidigare

Höstfenologin visade också det tydligaste sambandet med trädens geografiska ursprung. Familjer med föräldrar från nordligare breddgrader uppvisade genomgående tidigare höstutveckling.

Även vårfenologin hade ett samband med ursprungslatitud, men det var svagare och varierade mellan försöken. Höjdtillväxten var däremot i stort sett okorrelerad med både latitud och fenologi.

Resultaten tyder alltså på att höstfenologin följer ett tydligt geografiskt mönster, medan den tidiga tillväxten i det undersökta materialet ännu inte är tydligt kopplad till fenologiska strategier.

Två olika mått på höstfenologi – blad kvar och bladfärg – hade mycket starka genetiska korrelationer, omkring 0,8–0,9. De båda egenskaperna fångar därmed i stor utsträckning samma genetiska variation. För framtida förädling kan det därför vara tillräckligt att använda ett av måtten.

Svårt att göra tidigt urval för tillväxt

En central fråga i förädlingsarbetet är när det går att identifiera de individer som har bäst genetiska förutsättningar för hög tillväxt. De tidiga resultaten från försöksserien ger inget starkt stöd för urval efter bara två till tre år.

Den låga arvbarheten för höjd innebär att en stor del av variationen i tidig tillväxt sannolikt beror på miljöskillnader mellan individer och försöksytor. Ett tidigt urval riskerar därför att fånga upp individer som har gynnats av sin etableringsmiljö snarare än individer med bäst genetisk tillväxtpotential.

I den nuvarande strategin för björkförädling görs urval vanligtvis 10–12 år efter plantering. En rekommendation är att fortsätta de årliga höjdmätningarna fram till sex års ålder. Det ger möjlighet att följa hur den genetiska kontrollen över tillväxt förändras med åldern och att undersöka sambanden mellan tidiga och senare mätningar.

Etableringen kan ha påverkat arvbarheten

Försöken skiljde sig åt i etableringsförhållanden, vilket kan ha påverkat resultaten. Vedema planterades på våren med det avsedda plantmaterialet, medan Arnungared och Älghammar planterades på hösten 2023.

Planteringen hade försenats av en omfattande torrperiod från maj till slutet av juni. Plantorna fick därför stå kvar ytterligare en säsong i plantskolan och planterades som tvååriga plantor på hösten. De var då relativt stora, vilket kan ha försvårat etableringen.

Överlevnaden blev lägre i Arnungared och Älghammar. Det kan ha ökat den icke-genetiska variationen i försöken och därmed gjort de genetiska skillnaderna svårare att urskilja. Det kan vara en förklaring till att arvbarheten för flera fenologiska egenskaper var lägre i dessa försök än i Vedema.

En erfarenhet från försöksserien är därför att det kan vara bättre att plantera färdiga plantor trots ogynnsamma väderförhållanden, i stället för att låta dem stå kvar ytterligare en säsong i plantskolan.

Tillväxt och fenologi kan förändras med åldern

De genetiska korrelationerna mellan vår- och höstfenologi var nära noll. Det tyder på att de genetiska faktorer som påverkar knoppsprickning på våren i stor utsträckning skiljer sig från dem som påverkar tillväxtavslutningen på hösten.

Studien visade också svaga genetiska samband mellan trädens höjd och tidpunkten för vår- och höstutvecklingen. Det tyder på att dessa egenskaper kan vara möjliga att förbättra var för sig. Sambanden behöver dock undersökas igen när träden blivit äldre.

Det är dock för tidigt att dra slutsatsen att sambanden kommer att förbli svaga. När träden blir äldre och kommer in i en mer intensiv tillväxtfas kan genetiska samband mellan tillväxt och fenologi bli tydligare.

Fortsatta mätningar av försöken är därför viktiga för att fastställa när genetiska skillnader i tillväxt blir tillräckligt tydliga för att kunna användas i urvalet. Resultaten kan på sikt bidra till en mer träffsäker och effektiv strategi för genetisk förädling av vårtbjörk.