Projektissa selvitetään modernin biotekniikan mahdollisuuksia suomalaisten kauralajikkeiden jalostuksen tehostamisessa. Kaksoishaploiditekniikan (DH, doubled haploid) avulla lajikejalostusohjelmia voidaan lyhentää ja tehostaa. Tämä perustuu siihen että risteytysjälkeläistöstä saadaan täydellisen homotsygoottisia linjoja (puhdas linja) yhdessä sukupolvessa, kun se perinteisen sukupolvikasvatuksen avulla vie 4-6 vuotta. Jalostus myös tehostuu, koska DH-linjoista puuttuu dominassivaihtelu, jolloin väistyvätkin ominaisuudet ilmentyvät heti. Kauralle toimivaa DH-linjojen tuottomenetelmää ei toistaiseksi ole ollut saatavilla. Sen kehittäminen on ollut tämän projektin MTT:n osuus. Menetelmäksi on valittu ponsiviljely, jossa haploidi siitepölyhiukkasen varhaisvaihe (mikrospori) ohjataan kehittymään taimeksi. Sen haploidi perimä palautuu kaksinkertaiseksi itsestään tai kolkisiinin avulla ja saadaan DH-kasvi. Kauran ponsiviljelyä pyrittiin kehittämään alusta-ja olosuhdekokein. Parempaa ponsiviljelykykyä on haettu myös risteytysten avulla paremman ponsiviljelykyvyn omaavista linjoista ja sukulaislajeista. Projektissa tuotettiin haploideja ja kaksoishaploideja kauroja kymmenillä viljellyn kauran lajikkeilla ja linjoilla. Parhaat tuottotehokkuudet ovat olleet 10 (paras tulos 30) vihreää kasvia sataa viljeltyä heteen pontta kohden. Nämä tehokkuudet riittävät menetelmän hyötykäyttöön jalostuksessa. Menetelmän käyttöä rajoittaa kuitenkin vielä genotyyppiriippuvuus: kaikki genotyypit eivät toimi ponsiviljelyssä tai vaste on liian alhainen. Ongelma on tuttu muiden viljojen ponsiviljelystä ja kokonaan sitä tuskin voi poistaa. Testaamalla risteytysvanhempien ponsiviljelykyky voidaan ennustaa jälkeläiskasvien ponsiviljeltävyys ja sen perusteella valita haploidijalostusohjelmaan ne risteytykset joista DH-linjojen teko onnistuu. Lisätyökeluiksi löysimme muutamia ponsiviljelykykyyn vaikuttavia geenimerkkejä RAPD-tekniikan avulla. Niitä voidaan hyödyntää jos tuodaan ponsiviljelyä parantavia geenejä villistä susikaurasta viljakauraan. Ponsiviljelymenetelmä opetettiin Boreal Kasvinjalostus Oy:n käyttöön. Geeninsiirrot mahdollistavat ns. täsmäjalostuksen, eli vain halutun geenin siirtämisen valittuun kauralinjaan tai lajikkeeseen. Geeninsiirrot mahdollistavat haluttuja ominaisuuksia koodaavien geenin hyödyntämisen yli lajirajojen. Geeninsiirtomenetelmien kehittämiseen on keskitytty projektin yhteistyötahoissa VTT:ssä (partikkelipommitus) ja Helsingin yliopistossa (agrobakteeritransformaatio, v. 2000 loppuun saakka). Yhteistyöprojektin muiden osapuolten (VTT Biotekniikka, Helsingin yliopisto, Boreal Kasvinjalostus Oy) tulokset ovat luettavissa kansallisen kauraohjelman vuosittaisten seminaarien julkaisuista. VTT:ssä tuotettiin partikkelipommitusta käyttäen siirtogeenisiä kauroja joissa todettiin kestävyyttä kääpiökasvuviroosia vastaan. Geeninsiirto agrobakteeri-menetelmän avulla ei toistaiseksi onnistunut.
Vastaava tutkija
Kiviharju Elina Hankkeen kesto 1998 - 2003
Asiasanat
kaura, Avena sativa, haploidiajalostus, kaksoishaploidit, ponsiviljely, hedeviljely, mikrosporiviljely, geenimerkit
Hankkeen vaihe: Päättynyt
HUOM! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää ylläpidetä. Tarkista ajantaiset tutkimushanketiedot Luonnonvarakeskus Luken järjestelmästä.
|