|
Viljellyn perunan (Solanum tuberosum -lajin) geneettinen tausta on suhteellisen kapea, sillä perunarutto tuhosi 1800-luvulla alkuperäisen Euroopassa viljellyn aineiston lähes kokonaan. Etelä-Amerikasta myöhemmin tuotu mukula-aineisto oli peräisin melko rajoitetuilta alueilta, pääasiassa Chilestä. Perunan systemaattinen jalostus aloitettiin jo 1800-luvulla ja villejä perunan sukulaislajeja alettiin käyttää jalostuksessa 1900-luvun ensimmäisinä vuosikymmeninä. Viljeltyjen perunalajikkeiden genomissa tiedetään kuitenkin olevan geneettistä taustaa vain 13:sta eri perunalajista, joten tunnetuista yli 200 perunalajista olisi mahdollista siirtää runsaasti uusia haluttuja ominaisuuksia viljeltyyn perunaan. Työtä rajoittavat kuitenkin perunan tetraploidi genomi ja suvullisten risteytysten rajoittuminen vain osaan villeistä lajeista. Jalostuksessa käytettävien lajien määrää voidaan kuitenkin lisätä käyttämällä risteyttämisessä bioteknisin menetelmin tuotettuja haploideja linjoja, joista eristettyjä soluja voidaan suvuttomasti fuusioida. Tällöin pystytään tuottamaan myös vaikeasti risteytettävien lajien hybridejä ja samalla uusien ominaisuuksien siirto tehostuu. Haluttujen ominaisuuksien ilmenemistä voidaan tutkia somaattisilla hybrideillä ja niitä voidaan käyttää esim. taudinkestävyysgeenien paikantamiseen ja/tai geenien eristämiseen. Esim. perunaruttoa kestävien lajikkeiden genomissa on runsaasti villien lajien perinnöllistä ainesta S. stoloniferum -lajista. Olemme tuottaneet MTT:llä somaattisia hybridejä Solanum-suvun A- ja E-genomisten lajien välillä. Lajit ovat niin kaukaisia, että niiden hybridisaatio olisi perinteisten menetelmien avulla hyvin hankalaa. Hybrideistä on löytynyt mielenkiintoisia uusia ominaisuuksia, joita viljellyssä perunassa ei aiemmin ole ilmennyt. Tällaisia ovat esim. bakteeritautien kestävyys. Lisäksi olemme tutkineet kasviaineiston glykoalkaloidien aglykoneja, koska perunan glykoalkaloidit (solaniini ja kakoniini) ovat ihmiselle myrkyllisiä korkeina pitoisuuksina. A+E-hybridit sisältävät kuitenkin runsaasti tomatiini-glykoalkaloidia, jonka on todettu olevan veren kolesterolipitoisuuksia alentava yhdiste. Olemme tuottaneet hybrideistä ponsiviljelyn avulla myös allohaploideja linjoja ja tavoitteenamme on tutkia A- ja E-genomisten Solanum-lajien homeologisten kromosomien pariutumista GISH-tekniikkaa käyttäen yhteistyössä Pietarin N.I. Vavilov -Instituutin (Dr. Tatjana Gavrilenko) ja Gross Lusewitzin (Dr. ramona Thieme) kanssa. Tutkimus tuottaisi tietoa lajien välisistä sukulaisuussuhteista sekä genomien välisestä rekombinaatiosta, mikä vaikuttaa ominaisuuksien pysyvään siirtymiseen villistä lajista. Solanum acaule on villi A-genominen perunalaji, jonka ominaisuuksien siirtäminen viljeltyyn perunaan on E-genomisia lajeja helpompaa johtuen siitä, että lajit voivat suvullisesti risteytyä keskenään, kun niiden kromosomimäärät on muutettu. Tutkimuksemme käsittää hybridien glykoalkaloidikoostumuksia sekä resistenssiominaisuuksien ilmenemistä. Myös viljellyn perunan haploideja linjoja voidaan yhdistää protoplastifuusion avulla, jolloin saadaan lajinsisäisiä hybridejä. Nämä ovat jalostuksen kannalta tärkeitä, koska tuotteena voi olla uusi lajike. Tutkimuskohteenamme on sato, sillä useiden lajinsisäisten somaattisten hybridien mukulasato on ollut toivottua alempi. Tavoitteenamme on tuottaa hybridejä, joiden sato on viljeltyjä lajikkeita parempi. Haploideja perunoita voidaan käyttää myös muuntogeenisten perunoiden geeninilmenemisen tutkimukseen. Yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa olemme tuottaneet dihaploideja linjoja geenimuunnelluista perunan Y-virusta kestävistä linjoista. Tuotetun aineiston tutkimus jatkuu Helsingin yliopistossa. Geenimuunneltuja dihaploideja voidaan myös fuusioida somaattisen hybridisaation avulla ominaisuuksien yhdistämiseksi.
Vastaava tutkija
Rokka Veli-Matti Hankkeen kesto 2004 - 2006
Asiasanat
geeni, somaattinen hybridi, haploidi, peruna
Hankkeen vaihe: Päättynyt
HUOM! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää ylläpidetä. Tarkista ajantaiset tutkimushanketiedot Luonnonvarakeskus Luken järjestelmästä.
|
