’Geeniä mä metsästän…’ – miten löytää ja hyödyntää viljojen taudinkestävyysgeenejä?
Avainsanat:
ohra, taudinkestävyys, tautiresistenssi, geenivarat, geenimerkit, DNA-sekvenssointi, assosiaatiokartoitus, geenitoimintaAbstrakti
Taudinkestävien lajikkeiden käyttö on kansantaloudellisesti edullisin tapa torjua kasvitautien aiheuttamia sato- ja laatutappioita. Lisäksi ympäristönäkökohdat puoltavat siirtymistä kasvitautien torjunnassa torjunta-aineiden käytöstä enenevästi taudinkestävien lajikkeiden käyttöön. Viljalajikkeiden taudinkestävyysjalostuksessa etsitään jatkuvasti uusia resistenssilähteitä, joiden toivotaan poikkeavan entisistä esimerkiksi siten, että kestävyys perustuu eri geeniin tai saman geenin eri muotoon eli alleeliin. Eri geenejä voidaan pyramidisoida viljan perimään siten, että taudinaiheuttajan mahdollisuus murtaa resistenssi pienenee. Eri alleelit voivat olla spesifisiä eri tautikannoille tai niiden sivuvaikutukset viljan muihin ominaisuuksiin voivat olla erilaisia.
Uusia resistenssilähteitä etsitään kasvigeenivarakokoelmista. Haasteena on löytää sopiva resistenssilähde kymmenien tuhansien geenipankkeihin säilöttyjen kantojen joukosta. Avuksi on kehitetty niin tietoteknisiä GIS-paikannukseen perustuvia menetelmiä kuin bioteknisiä geenimerkkeihin perustuvia tekniikoita.
Kasvigenomiikka on tutkimusala, jossa selvitetään kasvin koko perimän vaikutusta eri ominaisuuksiin. Genomiikan työkaluilla voidaan avata koko perimä ja tunnistaa tiettyyn ominaisuuteen, esimerkiksi taudinkestävyyteen, vaikuttavia geenejä ja alleleita. Olemme MTT:llä paikantaneet hienokartoittamalla ohran perimään verkkolaikkukestävyyden geenin sekä vehnän perimään keltaruostekestävyyden geenin. Paikannetut geenit pyritään tunnistamaan DNA-tasolla. Työssä käytetään vertailevaa genomiikkaa, DNA-sekvenssointia ja geenitoiminnan analyyseja.
Kun resistenssigeeni on tunnistettu DNA-tasolla, sen toimintaa voidaan oppia ymmärtämään paremmin. Lisäksi voidaan tehokkaasti etsiä uusia alleeleita geenipankeissa säilöttävistä maatiaislajikkeista ja villeistä sukulaisista. Uusia alleeleita voidaan tuoda nopeasti lajikejalostuksen käyttöön DNA-merkkien ja merkkiavusteisen valinnan avulla.
