Maataloustieteen Päivät 2012 - Suomen Maataloustieteellinen ...
Maataloustieteen Päivät 2012 - Suomen Maataloustieteellinen ...
Maataloustieteen Päivät 2012 - Suomen Maataloustieteellinen ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ESITELMÄT<br />
Kasvintuotanto jalostuu<br />
Kasvintuotanto jalostuu<br />
Genomics tools for accelerating plant breeding<br />
Alan H. Schulman 1,2<br />
1. Plant Genomics, Biotechnology and Food Research, MTT, ET-talo, 31600 Jokioinen<br />
2. MTT/BI Plant Genomics Laboratory, Institute of Biotechnology, University of Helsinki, P.O. Box 65, 00014 Helsinki<br />
ABSTRACT<br />
Plant breeding is facing simultaneous challenges<br />
from a changing climate, increasing prices for<br />
non-renewable inputs, and evolving consumer<br />
demands. Biotic and abiotic stresses are<br />
increasing with climate change; sustainable<br />
and stable production will require higher yields<br />
with lower inputs; consumers expect healthpromoting,<br />
safe and traceable food. To meet these<br />
challenges, breeding requires more efficient tools<br />
KEYWORDS<br />
Plant breeding, genomics, abiotic stress, disease, molecular markers<br />
with which to unlock and apply existing genetic<br />
diversity, to understand the relationship between<br />
genotype and phenotype, and to apply the<br />
approaches of biotechnology where appropriate.<br />
The growing genomics toolbox, based on genome<br />
projects for crop plants, offers much promise<br />
for acceleration of plant breeding. Here, these<br />
approaches will be explored with an emphasis on<br />
barley and wheat, which are the key cereal crops<br />
of Europe.<br />
’Geeniä mä metsästän…’<br />
– miten löytää ja hyödyntää viljojen taudinkestävyysgeenejä?<br />
Outi Manninen, Maria Erkkilä, Teija Tenhola-Roininen, Jaakko Tanskanen, Marjo Serenius*, Marja Jalli<br />
MTT Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus, 31600 Jokioinen, outi.m. manninen@mtt.fi<br />
*nykyinen osoite: K-maatalouden koetila, Kaupan maataloussäätiö, Hahkialantie 57, 14700 Hauho<br />
TIIVISTELMÄ<br />
Taudinkestävien lajikkeiden käyttö on kansantaloudellisesti<br />
edullisin tapa torjua kasvitautien<br />
aiheuttamia sato- ja laatutappioita. Lisäksi ympäristönäkökohdat<br />
puoltavat siirtymistä kasvitautien<br />
torjunnassa torjunta-aineiden käytöstä enenevästi<br />
taudinkestävien lajikkeiden käyttöön. Viljalajikkeiden<br />
taudinkestävyysjalostuksessa etsitään jatkuvasti<br />
uusia resistenssilähteitä, joiden toivotaan<br />
poikkeavan entisistä esimerkiksi siten, että kestävyys<br />
perustuu eri geeniin tai saman geenin eri<br />
muotoon eli alleeliin. Eri geenejä voidaan pyramidisoida<br />
viljan perimään siten, että taudinaiheuttajan<br />
mahdollisuus murtaa resistenssi pienenee. Eri<br />
alleelit voivat olla spesifisiä eri tautikannoille tai<br />
niiden sivuvaikutukset viljan muihin ominaisuuksiin<br />
voivat olla erilaisia.<br />
Uusia resistenssilähteitä etsitään kasvigeenivarakokoelmista.<br />
Haasteena on löytää sopiva resistenssilähde<br />
kymmenien tuhansien geenipankkeihin<br />
säilöttyjen kantojen joukosta. Avuksi on kehitetty<br />
niin tietoteknisiä GIS-paikannukseen perus-<br />
tuvia menetelmiä kuin bioteknisiä geenimerkkeihin<br />
perustuvia tekniikoita.<br />
Kasvigenomiikka on tutkimusala, jossa selvitetään<br />
kasvin koko perimän vaikutusta eri ominaisuuksiin.<br />
Genomiikan työkaluilla voidaan avata<br />
koko perimä ja tunnistaa tiettyyn ominaisuuteen,<br />
esimerkiksi taudinkestävyyteen, vaikuttavia geenejä<br />
ja niiden geenimuotoja eli alleeleita. Olemme<br />
MTT:llä hienokartoittaneet ohran perimään<br />
verkkolaikkukestävyyden geenin sekä vehnän perimään<br />
keltaruostekestävyyden geenin. Paikannetut<br />
geenit pyritään tunnistamaan DNA-tasolla.<br />
Työssä käytetään vertailevaa genomiikkaa, DNAsekvenssointia<br />
ja geenitoiminnan analyyseja.<br />
Kun resistenssigeeni on tunnistettu DNA-tasolla,<br />
sen toimintaa voidaan oppia ymmärtämään<br />
paremmin. Lisäksi voidaan tehokkaasti etsiä uusia<br />
geenimuotoja eli alleeleita geenipankeissa säilöttävistä<br />
maatiaislajikkeista ja villeistä sukulaisista.<br />
Uusia alleeleita voidaan tuoda nopeasti lajikejalostuksen<br />
käyttöön DNA-merkkien ja merkkiavusteisen<br />
valinnan avulla.<br />
ASIASANAT<br />
Ohra, taudinkestävyys, tautiresistenssi, geenivarat, geenimerkit, DNA-sekvenssointi, assosiaatiokartoitus,<br />
geenitoiminta<br />
12 <strong>Maataloustieteen</strong> Päivät <strong>2012</strong> <strong>Maataloustieteen</strong> Päivät <strong>2012</strong> 13
Change language