Risø Nyt, no. 4, 2001 december

More documents

Recommendations

Info

Transcriptomics Kontrol af blomstring i vigtige kulturplanter Transcriptomics er hele mængden af messenger- RNA, det vil sige afskrifter fra genernes DNAmolekyler, der er til stede i en celle på et givet tidspunkt. Ved at se på disse afskrifter kan forskerne afgøre hvilke gener, der er tændt eller slukket i en bestemt celle- eller vævstype, og hvordan udefra kommende påvirkninger som lys, temperatur og stress påvirker aktiviteten i generne. Danmark er en af verdens største eksportører af græsfrø. Her ses almindelig rajgræs (Lolium perenne), som DLF-Risø Bioteknologi Konsortiet arbejder med. Foto: Dr. J. R. Manhart, Texas A&M University, College Station, TX 30 RISØ NYT 4/01 Planter blomstrer primært for at formere sig, og tidspunktet er ikke altid hensigtsmæssigt for landbruget. Hvis mennesket kunne styre blomstringen, ville det være muligt at tilpasse kulturplanterne til det specifikke klima, hvor de skal gro og få størst muligt udbytte. Et andet aspekt er muligheden for at forhindre, at planternes gener spredes i naturen. Sammen med DLF-Trifolium har Risø dannet DLF-Risø Bioteknologi Konsortiet, som er et unikt samarbejde mellem offentlig og privat forskning. Konsortiet har opnået en fremtrædende placering i europæisk forskning inden for klarlægning af de basale genetiske mekanismer, som styrer planters evne til at blomstre. Dette har blandt andet udmøntet sig i koordineringen af et EU forskningsprojekt "CONFLOW", der har som målsætning at udvikle teknologier til kontrol af blomstring i en lang række vigtige kulturplanter. Ønsket om at kunne styre planters blomstring går lige fra fuldstændig forhindring af blomstring (biologisk indeslutning) over forsinket blomstring, til moderat og dramatisk fremskyndet blomstring. Biologisk indeslutning Forskellige former for biologisk indeslutning har til formål at forhindre, at transgene planter spreder sig i naturen. I afgrøder, som kun dyrkes for deres blade eller rødder, kan biologisk indeslutning gennemføres ved at forhindre blomstring. DLF-Risø Bioteknologi Konsortiet arbejder på at udvikle en helt ny græstype, som ikke danner stængel og blomst. Fordelene er dels produktmæssige, dels miljømæssige. Græsplanten behøver ikke at bruge kræfter på at producere de næringsfattige og ufordøjelige stængler, og dermed udvikles en mere produktiv fodergræs med højere næringsværdi. Det vil gøre græsser til et mere konkurrencedygtigt foder og medføre en formindsket miljøbelastning sammenlignet med alternative foderafgrøder som for eksempel korn og soja, der er mere krævende med hensyn til brug af hjælpestoffer som kunstgødning og pesticider. Den anden fordel er som nævnt, at den transgene plante uden blomster har begrænset mulighed for at sprede sig i naturen. En af de store udfordringer i projektet bliver at kunne regulere blomstringsprocessen i så høj grad, at man også kan “tænde” for blomstringen igen, så det stadigvæk er muligt at producere frø til opformering. Et andet eksempel, hvor hindring af blomstring vil være gavnligt, er skovtræer. Her er det ikke nødvendigt at kunne tænde for blomstringen igen, da træer uden problemer kan formeres vegetativt , det vil sige klones for eksempel ved hjælp af stiklinger, i tilstrækkeligt antal. Det giver mulighed for at udvikle bedre træer ved hjælp af genteknologi uden risiko for spredning af transgener til naturen. Ikke-blomstrende træer vil have den yderligere fordel, at produktionen af biomasse kan øges markant, da træerne ikke skal bruge
energi på produktion af de ofte meget store mængder af blomster og frø, og trækvaliteten kan forbedres med hensyn til industriel udnyttelse. Forsinket blomstring En række kulturplanter blomstrer tidligt i vækstsæsonen, når de udsættes for perioder med lave temperaturer, for eksempel i det tidlige forår. Teknikker, der kan forsinke blomstringen, kan være en metode til at tilpasse visse kulturplanter til et koldt klima og har derfor stor interesse i landbruget. DLF-Risø Bioteknologi Konsortiet arbejder blandt andet på at identificere gener, der kontrollerer den kuldeinducerede tidlige blomstring. For tidlig eller uønsket blomstring som respons på lave temperaturer i foråret kan være et problem i for eksempel roer og spinat. Når de blomstrer for tidligt forringer det både kvalitet og udbytte med ofte betydelige økonomiske tab til følge. Også i andre afgrøder, hvor de vegetative plantedele er produktet, vil en generel sen blomstring være en fordel. På den måde ville planten koncentrere sig om at vokse og udvikle vegetativ biomasse og bruge mindre energi på at lave stængler, blomster og frø før høsttidspunktet. Fremskyndet blomstring Grundet klimatiske forhold kan det i andre afgrøder være en fordel at fremskynde blomstringen. I for eksempel nordlige områder som Canada, hvor vækstperioden er kort, ønskes en tidlig blomstring og frømodning i mange kommercielt betydningsfulde afgrødeplanter, hvor frøet er produktet. En tidligere blomstring vil her betyde et højere og mere stabilt udbytte. Den fremskyndede blomstring vil desuden muliggøre kommerciel dyrkning af en række afgrøder, som raps og majs, i geografiske områder, hvor det i øjeblikke ikke er økonomisk rentabelt eller biologisk muligt at dyrke dem. I tropiske områder vil tidlig blomstring gøre det muligt at dyrke en ekstra afgrøde om året. Ris er den vigtigste ernæringskilde for millioner af mennesker i troperne, og betydningen af en ekstra årlig høst vil have en afgørende indflydelse på fødevaresituationen i den tredje verden. Men også i forædlingsøjemed kan det være nyttigt at kunne Et af målene i det europæiske CONFLOW-projekt er at udvikle teknologien til at fremskynde blomstringen i blandt andet citrustræer. Det vil forbedre muligheden for forædling i træer med en lang generationstid. Foto: Biofoto fremskynde blomstring. I en del frugttræer som vin og citrus er mulighederne for at udføre planteforædling meget begrænsede, fordi der går så lang tid fra træet bliver plantet, til træet blomstrer første gang. I dag foregår formering af for eksempel citrustræer ved simpel kloning af "gode" grene. Derfor er der kun opnået små forbedringer af citruskvaliteten, og populationerne af citrustræer er karakteriseret af en udpræget lille genetisk variation. Bioteknologiske metoder, der drastisk fremskynder blomstring i træer, er under udvikling og vil gøre det muligt at gennemføre egentlige planteforædlingsprogrammer. I asp og citrustræer har gensplejsning med et blomstringsgen fra modelplanten Arabidopsis thaliana således formået at fremskynde den første blomstring fra adskillige år til mindre end et år efter frøspiring. Teknikken er dog endnu på forsøgsstadiet, og et af målene i CONFLOW-projektet er at færdigudvikle denne teknologi, som vil kunne danne basis for betragtelige gevinster med hensyn til både kvalitet og udbytte i en række træarter. Af CLAUS H. ANDERSEN og KLAUS K. NIELSEN RISØ NYT 4/01 31
Page 1 and 2: december 2001 . RISØ 4NYT . . Biop
Page 3 and 4: Fra gen til funktion En af de stør
Page 5 and 6: Fra gen til funktion Alle organisme
Page 7 and 8: gen-netværk med titusindvis af gen
Page 9 and 10: nem fotosyntese og frigiver CO 2 ge
Page 11 and 12: O 2 NO 2 absorberer energi fra sole
Page 13 and 14: til at forudse klimaets effekter p
Page 15 and 16: Risikovurdering - på tværs! Udsæ
Page 17 and 18: Metabolomics Stofskifteviden giver
Page 19 and 20: delig computerkraft til rådighed.
Page 21 and 22: Lys på samspillet mellem planter o
Page 23 and 24: To svage fotoner er bedre end én k
Page 25 and 26: findes i kornets skaldele, er en s
Page 27 and 28: Plantens små kraftværker Gennem r
Page 29: Gelelektroforese sorterer proteiner
Page 33 and 34: Profil af aktive blomstringsgener D
Page 35 and 36: sekvenser med internationale databa
Page 37 and 38: Planter for fremtiden Hvem ejer pla
Page 39 and 40: Samarbejde på kryds og tværs Ris

Risø Nyt, no. 4, 2001 december

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?