Nurmikasvien geneettinen tutkimus – haasteena timotei
Keywords:
DNA-merkit, rehun sulavuus, talvehtiminen, timoteiAbstract
Bioteknisillä menetelmillä, kuten DNA-merkeillä, pystytään nopeuttamaan myös nurmikasvien jalostusta. Nurmikasveista tutkituimpia ovat raiheinät (Lolium) ja nadat (Festuca), joilla on diploidi perimä (kaksinkertainen kromosomisto). Tutkimuksen kannalta haasteellisempia ovat polyploidiset kasvit, koska niiden periytyminen on monimutkaisempaa. Tämän tutkimuksen kohteena oli timotei (Phleum pratense), joka on heksaploidi (kuusinkertainen kromosomisto) ja jonka periyttämistapa on vielä epäselvä. Tutkimuksen pitkän tähtäimen tavoitteena on tehostaa timotein lajikejalostusta siten, että viljelijöillä olisi tulevaisuudessa käytössään satoisa, talvenkestävä, kasvurytmiltään optimaalinen ja sulavuudeltaan korkeatasoinen timoteilajike. Yhtenä tavoitteena oli tuottaa timoteijalostajien käyttöön valintatyökaluiksi DNA-merkkejä, jotka liittyvät soluseinän sulavuuteen ja talvituhosienten kestävyyteen. Tutkimusmateriaalina käytettiin kahta Boreal Kasvinjalostuksessa tuotettua timoteijälkeläistöä. Toisessa jälkeläistössä vaihteli rehun sulavuus. Kandidaattigeenianalyysin avulla haettiin rehun sulavuuteen liittyvien geenien edullisia geenimuotoja eli alleeleita. Toinen jälkeläistö testattiin Typhula ishikariensis -talvituhosienenkestävyyden suhteen, johon liittyviä kromosomialueita etsittiin bulkkianalyysin avulla. Kummankaan em. analyysin käytöstä timoteillä ei ole aiempaa kokemusta. Löytyneet DNA-merkit selittivät vain pienen osan ominaisuuksissa havaitusta vaihtelusta, mikä ei ole yllättävää ottaen huomioon timotein heksaploidin ja heterotsygoottisen perimän. Kuitenkin edulliseen alleeliin liittyvää DNA-merkkiä on mahdollista käyttää valintatyökaluna lajikejalostuksessa. Projektissa selvitettyjen rehun sulavuuteen vaikuttavien timotein ligniinibiosynteesigeenien sekvenssit tallennettiin Geenipankin tietokantaan. Tämä on merkittävä lisä timotein geenitietoon, sillä aiemmat timoteisekvenssit geenipankeissa ovat lähinnä siitepölyallergeenien geenejä. Nyt päättyneen hankkeen materiaalia ja tuloksia voi jatkossa käyttää paitsi käytännön kasvinjalostustyössä myös kotimaisissa ja pohjoismaisessa nurmitutkimuksessa.
