Kan DNA-data förutsäga vilka unga granar som blir bäst?

Den största fördelen med genomisk selektion i ett förädlingsprogram för gran är möjligheten att förkorta generationsintervallet. Detta kan uppnås genom tidig selektion utan tillgång till fenotypiska data (fältförsöksresultat), förutsatt att avelsvärdena som beräknas från DNA-data har tillräckligt hög noggrannhet. Tidig selektion och förkortade generationsintervall är möjliga i gran, under förutsättning att problemen med sen och ojämn blomning kan övervinnas. Edward Carlsson undersöker inom ramen för sina doktorandstudier i projektet Rapid Cycling Breeding, finansierat av SSF, möjligheten att använda genomisk selektion i förädlingsprogram för gran i kombination med genetisk modifiering för att inducera tidig blomning.

Lägre träffsäkerhet mellan generationer

Den här studien använde 16 fältförsök med gran i mellersta och södra Sverige för att undersöka effektiviteten hos genomisk selektion inom och över generationer. Höjd mättes hos två generationer av träd som genotypades med hjälp av de tillgängliga 50 000 genomiska markörerna. En liknande analys upprepades genom datorsimuleringar som efterliknade de experimentella data. Både simuleringarna och de experimentella data visade att prediktionsnoggrannheten över generationer minskade med 49–76 % i hela trädpopulationen och med 15–65 % inom familjer jämfört med prediktioner inom samma generation. Simuleringar över flera generationer visade att noggrannheten i genomiskt urval ökade i takt med att förädlingsprogram fortskred – en positiv nyhet för nästa generations förädlare.

Denna studie rekommenderade att utvärdera antalet generationer som behövs för praktisk implementering av genomisk selektion i nästkommande generationer. Den understryker även vikten med att bevara träd från äldre generationer för genotypning i framtiden.

Nya förädlingsmetoder undersöks vidare

Detta projekt fortsätter med att jämföra olika simulerade förädlingsscenarier som inkorporerar bioteknologier som genomisk selektion, somatisk embryogenes, samt genmodifiering för tidig blomning. Dessa antas möjliggöra kortare generationsintervall, från cirka 30 till 20 eller 10 år. Jämförelser kommer göras utifrån bland annat genetisk vinst, inavelsgrad och kostnader. Ett annat spår inom projektet är att utvärdera noggrannheten för genomisk selektion över olika förädlingspopulationer.

Projektet genomförs i samarbete mellan Skogforsk, SLU och SweTree Technologies.