Kauran jalostusominaisuuksiin vaikuttavien geenien paikantaminen

Kirjoittajat

• Pirjo Tanhuanpää MTT Biotekniikka- ja elintarviketutkimus, 31600 Jokioinen
• Outi Manninen MTT Biotekniikka- ja elintarviketutkimus, 31600 Jokioinen
• Alan Schulman MTT Biotekniikka- ja elintarviketutkimus, 31600 Jokioinen/MTT/BI Kasvigenomiikan laboratorio, Biotekniikan instituutti, PL 56, 00014 Helsingin yliopisto
• Ruslan Kalendar MTT/BI Kasvigenomiikan laboratorio, Biotekniikan instituutti, PL 56, 00014 Helsingin yliopisto
• Marja Eurola MTT Palveluyksikkö, 31600 Jokioinen
• Veli Hietaniemi MTT Palveluyksikkö, 31600 Jokioinen
• Marja Jalli MTT Kasvintuotannon tutkimus, 31600 Jokioinen
• Leena Pietilä Boreal Kasvinjalostus Oy, Myllytie 10, 31600 Jokioinen
• Elina Kiviharju MTT Biotekniikka- ja elintarviketutkimus, 31600 Jokioinen

DOI: https://doi.org/10.33354/smst.77012

Avainsanat:

kaura, Avena sativa, solukkoviljely, geenikartoitus, geenit

Abstrakti

Kauran lajikejalostuksella pyritään tuottamaan entistä satoisampia ja laadukkaampia
lajikkeita. Bioteknisiä menetelmiä hyödyntämällä mahdollisuudet vastata
rehu- ja elintarviketeollisuuden sekä viljelijöiden toivomuksiin paranevat.
Kauran (Avena sativa L.) molekyyligeneettinen tutkimus on kehittynyt hitaasti
verrattuna maailmanlaajuisesti tärkeämpiin viljalajeihin. Koska Suomi on kansainvälisesti
suuri kaurantuottajamaa, on kilpailukykyisten lajikkeiden tuottaminen
tärkeää. Tässä hankkeessa kehitettiin ja sovellettiin biotekniikan menetelmiä
kotimaisen kauranjalostuksen tueksi.
Tutkittaviksi ominaisuuksiksi valittiin kauran sisältämä terveysvaikutteinen
ravintokuitu β-glukaani, rehun energia-arvon kannalta tärkeä öljypitoisuus ja
viime vuosina Suomeen levinnyt kauran lehtilaikkutauti. Tutkimuksessa koottiin
yli kuusisataa DNA-merkkiä käsittävä geenikartta käyttäen pohjoismaista kauran
risteytysjälkeläistöä, joka oli muokattu solukkoviljelyssä haploidiavaiheen avulla
täysin yhtenäisiksi DH-linjoiksi. Kartan avulla paikannettiin tutkittuihin ominaisuuksiin
vaikuttavia geenejä. Tutkimuksessa löydettiin muun muassa seitsemän
öljypitoisuuteen, kaksi β-glukaaniin ja monta lehtilaikkutautiin vaikuttavaa kromosomialuetta.
Lisäksi kartoitettiin viljelyominaisuuksiin vaikuttavia geenejä.
Ominaisuuteen vaikuttavan geenin lähellä sijaitsevia DNA-merkkejä voidaan
käyttää näiden ominaisuuksien merkkiavusteisessa valintajalostuksessa.
Haploidijalostustekniikat ja DNA-merkkiavusteinen valintajalostus ovat tämän
päivän kauranjalostuksen ulottuvilla. Tulevaisuudessa nopeasti kehittyvät, koko
genomin tutkimuksen eli genomiikan menetelmät tarjoavat lisävälineitä kaurankin
ominaisuuksien periytymisen ymmärtämiseen ja jalostukseen.