SLUTRAPPORT Stiftelsen ÅForsk Projekt nr 12-219 Aktivering av det egna försvaret hos gran och tall genom behandling av frön och småplantor - en epigenetisk och ekologisk ansats Docent Torkel Berglund, Bioteknologi, KTH Prof Anna-Karin Borg-Karlson och Docent Anna Ohlsson (KTH), Prof Anders Lindström (HDa) SLUTRAPPORT Projekt nr 12-219 Aktivering av det egna försvaret hos gran och tall genom behandling av frön och småplantor - en epigenetisk och ekologisk ansats Docent Torkel Berglund, Bioteknologi, KTH Prof Anna-Karin Borg-Karlson och Docent Anna Ohlsson (KTH), Prof Anders Lindström (HDa) Inom detta projekt - presenteras en ny strategi för förstärkning av unga barrträdsplantors försvarsförmåga; främst frö-behandling men även vattning av unga plantor med specifika substanser - visas att frö-behandling och vattning med nikotinamid och nikotinsyra (viamin B3) kan motverka snytbaggeangrepp hos unga plantor - visas att frö-behandling med jasmonsyra kan motverka snytbaggeangrepp hos unga plantor - belyses betydelsen av epigenetiska mekanismer i försvarsaktiveringen SAMMANFATTNING Det är av stor ekonomisk betydelse för skogsbruket att varje planta överlever de hårda levnadsvillkoren den första tiden efter utplantering i fält, då de är speciellt känsliga. En stor utmaning för småplantorna är att motstå snytbaggar som kan orsaka kostsamma skador. Vi föreslår en ny enkel och miljövänlig strategi för att stärka unga barrträdsplantor mot bland annat snytbaggeangrepp. Behandling med vitamin B3 (nikotinamid och nikotinsyra) och jasmonsyra resulterade i minskade snytbaggeangrepp på unga granplantor i fält. Behandling har skett dels på fröstadiet och dels via vattning av småplantor i växthus. Ingen negativ effekt på plantornas tillväxt kunde observeras före utsättning i fält. För att kunna utveckla nya typer av växtskydd är det viktigt att öka kunskapen om hur växters försvar är organiserat. En del av vår forskning handlar om att undersöka betydelsen av epigenetiska mekanismer för att stärka försvaret mot olika typer av stress. I våra studier såg vi minskat snytbaggeangrepp på plantor från frön behandlade med en DNA-metyleringssänkande substans (5-azacytidin), samt sänkt grad av DNA-metylering i barr från nikotinamid-fröbehandlade plantor. Dessa resultat pekar på en möjlig roll för epigenetiska mekanismer i försvarsaktiveringen. I vår fortsatta forskning studerar vi bl a hur UV-B-strålning kan påverka generell försvarsetablering hos växter och vilken betydelse epigenetiska mekanismer har inom denna process, men också vilken roll vitamin B3 spelar vid försvarsaktivering. 2 BAKGRUND Skogsindustrin i Sverige har stor ekonomisk betydelse. Ett problem inom skogsbruket är skador från snytbaggeangrepp på nyplanterade barrträdsplantor, vilket orsakar höga kostnader. Snytbaggar gillar späda barrträd, men är normalt allätare av växter, t ex blåbärsris. Snytbaggeproblematiken har till stor del sin grund i att det moderna rationella skogsbruket bygger på monokulturer; alltså täta bestånd av en enda art med plantor av samma ålder. Detta förfarande är liktydigt med att bjuda skadegörare, t ex snytbaggar, på ett dignande dukat bord. En skogsbioteknisk strategi kan vara att höja plantornas generella försvar, bl a mot insektsangrepp t ex genom att påverka bildning och utsöndring av kåda och doftämnen, vilka är knutna till graden av angrepp. Detta kan bl a ske vid behandling med jasmonater, välkända stressignalsubstanser i växter, med förmåga att påverka bildning av kådämnen och andra terpenoider. För att skydda plantor som sätts ut i fält mot snytbaggar har den hittills rådande strategin inom det moderna skogsbruket varit att behandla skogsplantor med pesticider, antingen i plantskola före utplantering eller i fält. Problemet är dock att många pesticider som används är miljötoxiska och nya miljövänliga skyddsmetoder är alltså nödvändiga. Olika typer av mekaniska och fysiska skydd används redan och fungerar ofta bra men är relativt komplicerade och kostsamma. Inom detta projekt har vi en annan utgångspunkt - att generellt förbättra växtens egen försvarskapacitet mot olika typer av biotisk och abiotisk stress, genom behandling av frön och småplantor med ogiftiga substanser i plantskolorna. Denna metod är enkel och billig och har dessutom den fördelen att den skulle kunna öka växtens förmåga att motstå stress i allmänhet, t.ex. torka, och inte enbart snytbaggeangrepp. Strategin bygger på kunskap från vår tidigare forskning kring stress och försvarsaktivering i växter. Försvarsaktivering Växters försvarsförmåga bygger på dels ett konstitutivt, ständigt närvarande försvar och dels ett inducerat försvar, som aktiveras som en reaktion på en skada eller ett angrepp. Om växten överlever ett första angrepp kan den förbereda sig inför fler attacker med hjälp av en systemisk reaktion. Detta kallas för "priming" och kan ses 3 som en sorts "immunisering" som utövar sin verkan först när kommande angrepp eller skada sker (Conrath 2011). Effekten blir då snabbare och mer specifik mot just den utlösande faktorn. Etableringen av det systemiska försvaret i hela växten styrs av signalsubstanser. Vår utgångspunkt är att utnyttja växtens egna, genom evolutionen väl utprovade metoder, genom att behandla frön och unga plantor med sådana substanser som normalt ingår i växtens signalering i samband med försvars-aktivering. Växten behöver då inte utsättas för den riskabla initiala stressituationen med mer eller mindre negativa effekter, men kan ändå få ett förstärkt försvar. De substanser vi har använt, framförallt vitamin B3 (nikotinamid/nikotinsyra), är naturliga och välkända för växten och ogiftiga även för användare och miljö. Vår strategi är att förbehandla växten så att den reagerar snabbare när den senare utsätts för någon form av stress. Denna priming kan sägas vara ett sätt att hjälpa växten till självhjälp. Nikotinamid En förhöjd nivå av reaktiva syreföreningar och oxidativ stress är gemensamma nämnare för de flesta typer av angrepp och skador på växter, och kan leda till strängbrott i DNA, t ex enkelsträngbrott. Enzymet poly(ADP-ribos)polymeras (PARP) aktiveras av dessa strängbrott och spelar en viktig roll för att de ska repareras. Som en följd av PARP-aktivitet frisätts nikotinamid från den energibärande molekylen NAD+ (Briggs and Bent 2011). Nikotinamid kan påverka en rad olika försvarsaktiviteter i både djur- och växtceller (Berglund et al., 1993a,b; Berglund, 1994; Ohlsson et al., 2008; Surjana et al., 2010; Canto et al., 2013) och har föreslagits som en stressignal i eukaryota celler (Berglund 1994). En stressignal som frigörs vid hot mot själva kärnan av livsfunktioner, stabiliteten av DNA. Nikotinamid tycks verka på en generell nivå och spelar en viktig roll i samband med reglering av redoxförhållanden, stressignalering och därtill associerad genaktivering (Berglund and Ohlsson 1995), även om den fulla förståelsen för nikotinamids verkan fortfarande saknas. Vi har sett att exponering av växter med nikotinamid kan ge effekter på en epigenetisk nivå, och här kan en del av förklaringen till nikotinamids verkan finnas. Epigenetik Epigenetik handlar om tillgängligheten av DNA för molekylära interaktioner. För att DNA ska kunna avläsas och ge upphov till proteiner måste genomet packas upp från en normalt kompakt struktur. Detta regleras bland annat av DNA-metylering (Law och Jacobsen 2010) och modifiering av DNA-associerade proteiner, histoner (Cedar och Bergman 2009). Mönster av DNA-metylering kan ärvas från cell till cell vid celldelning och utgör en del av cellens "minne"; ett molekylärt minne som kan påverkas av miljön. Epigenetiska förändringar leder ofta till förändrat gen-uttryck. Detta är naturliga processer som reglerar växtens anpassning till omgivningen, t ex försvar mot angripare (Choi and Sano 2007). Epigenetiska mekanismer kan ses som cellens 4 mjukvara som styr genaktiviteten. Vid DNA-metylering görs markeringar på C-baser i DNA, men ordningsföljden av baserna i DNA ändras inte. Frö-behandling Behandling av frön för att erhålla plantor med förstärkt försvarsförmåga är känt inom jordbruket, men inom skogsbruket har denna metod inte använts. Det kan vara viktigt för en moderplanta att överföra information till nästa generation om troliga miljöförhållanden där plantorna förväntas växa upp (Holeski et al., 2012; Pastor et al. 2013). Denna information lämnas i fröet, byggd på en prognos hur miljön kommer att vara beskaffad för den individ som växer upp från fröet (embryot). Det är möjligt att behandling av frön med naturliga signalsubstanser kan påverka fröet på ett sätt som liknar moderplantans informationsöverföring. Denna typ av signalering är fortfarande inte klargjord, men det är troligt att epigenetiska mekanismer är inblandade (Yakovlev et al., 2011; Bräutigam et al., 2013). UV-B Ett närliggande spår i vår forskning är betydelsen av ultraviolett-B (UV-B)-strålning för växters försvarsförmåga (Ballaré 2003, Hideg et al. 2013). I en tidigare studie visade vi att UV-B-exponering av unga inomhusodlade granplantor orsakade en sänkt DNAmetylering och en ökad avgivning av vissa doftämnen - sådana terpenoider som är kända för att påverka snytbaggars beteende (Ohlsson et al., 2013). ________________ Inom projektet har tre viktiga punkter behandlats: (1) förstärkning av barrträdsplantors försvar genom behandling av frön och unga plantor (2) användandet av definierade, naturliga substanser, såsom vitamin B3 (nikotinamid och nikotinsyra) och jasmonsyra, samt (3) betydelsen av epigentiska mekanismer i detta sammanhang Vi har under projektperioden upprepat och utvecklat tidigare studier och sammanställt delar av resultaten i en vetenskaplig publikation (Berglund et al. 2015). Resultaten pekar på att nikotinamid och jasmonsyra via frö-behandling, samt nikotinamid och nikotinsyra via vattning av unga plantor, kan ge ett skydd mot snytbaggeangrepp. En koppling till epigenetiska mekanismer redovisas också. 5 METODER Odling och behandlingar Både gran (Picea abies (L.) Karst.) och tall (Pinus sylvestris L.) har undersökts. Eftersom vi har koncentrerat oss på gran, är det i huvudsak dessa resultat som presenteras. Endast unga plantor har analyserats i denna studie, från 15 veckor upp till 1,5 år gamla. Behandlingar av plantor med utvalda substanser gjordes på två sätt; antingen genom frö-behandling eller i samband med vattning av unga plantor. Frön behandlades under några timmar med vattenlösningar av de använda substanserna, med vatten som kontroll (Bioteknologi, KTH). Sådd och odling skedde därefter enligt normala rutiner, antingen i växthus i Vassbo, Högskolan Dalarna, eller i mindre skala i odlingsrum på Skolan för Bioteknologi, KTH. Behandlingar gjordes även via den normala vattningen av unga plantor. Experiment och analyser Angrepp av snytbagge studerades dels i försöksbur inomhus och dels i fält (Högskolan Dalarna). Plantor i fält var behandlade antingen på fröstadiet eller via vattning. Experiment i försöksbur gjordes med plantor utsatta för en kombination av de båda behandlingsmetoderna. DNA-metylering analyserades på KTH (Bioteknologi) med den s k LUMA-tekniken (LUminometric Methylation Assay; Karimi et al. 2006) som utnyttjar vissa restriktionsenzyms specifika förmåga att klyva DNA beroende på metyleringsmönstret, samt analys av detta DNA med hjälp av pyrosekvensering (Ronaghi et al. 1998). Vi har anpassat metoden för växtmaterial. Terpenoider analyserades på KTH (Organisk/Ekologisk kemi) dels i den flyktiga fasen, d v s substanser avgivna från plantorna (doftämnen) uppsamlade med hjälp av fastfasmikroextraktion (SPME) och dels i extrakt från stam och barr (smakämnen). Substanserna analyserades med gaskromatografi i kombination med masspektrometri (GC-MS) (metod, se Pettersson et al. 2008). RESULTAT En ny strategi för försvarsaktivering hos unga barrträdsplantor, framförallt granplantor, har undersökts. Frö-behandling eller vattning av unga plantor i växthus med substanser som normalt frigörs i växten i samband med stress har använts som metod. Behandlingstekniken är mycket enkel och kräver ingen speciell utrustning. Endast små mängder av substanserna går åt, speciellt vid frö-behandling. Plantorna har analyserats med avseende på tillväxt, ackumulering och avgivning av doft- och smakämnen (terpenoider), snybaggegnag, torktolerans samt epigenetisk effekt (DNA-metylering). 6 Snytbaggeangrepp Number of seedlings 9 A 8 attacked 7 girdled 6 5 4 3 2 1 0 Cont NIC NIA JA 5-AZA Damaged area per attacked seedling (cm#2) Försök med snytbaggar har gjorts dels i försöksbur på laboratoriet och dels under realistiska förhållanden i fältförsök. 4.0 3.5 B a" a" 3.0 2.5 2.0 a" a" 1.5 a" 1.0 0.5 0.0 Cont NIC NIA JA 5-AZA Fig. 1. Attack av snytbaggar på 6 månader gamla granplantor i fälttest. Plantorna är uppvuxna från frön behandlade med: Cont = H2O; NIC = nikotinamid; NIA = nikotinsyra; JA = jasmonsyra; 5-AZA = 5-azacytidin. A) Antal attackerade och ringbarkade (girdled) plantor. B) Gnagd yta på stammen hos attackerade plantor. (Berglund et al. 2015) Resultaten tyder på att de utförda behandlingarna kan ge plantorna ett förstärkt försvar mot snytbaggar (Berglund et al. 2015). Inledande experiment med behandlade plantor och snytbaggar i försöksbur visade positiva resultat för både gran och tall. Fortsatta snytbaggestudier utfördes på granplantor i fält. Frö-behandling med nikotinamid eller jasmonsyra resulterade i plantor som vid 6 månaders ålder angreps i lägre grad än kontrollplantor (Fig. 1A). Antalet ringbarkade plantor noterades, eftersom ringbarkning kan tyda på att snytbaggen sitter kvar och äter på samma del av stammen i stället för att söka upp en "smakligare" del. Samtliga frö-behandlingar gav något minskat antal ringbarkade plantor. Frö-behandling med 5-azacytidin ingick också i studien. Denna substans är känd för att inhibera metylering av DNA, dvs ge hypometylerat DNA (Prakash and Kumar 1997). 5-Azacytidin är inte tänkt att användas i praktiken utan inkluderades i studien för att ge en indikation om DNAmetyleringens eventuella betydelse för försvarsaktiveringen. Frö-behandling med 5azacytidin resulterade i minskat gnag, framför allt i form av minskat antal ringbarkade plantor (Fig. 1A). Resultaten från frö-behandling pekade på att gnagd yta per angripen planta (Fig. 1B) följde ungefär samma mönster som antalet angripna plantor. Fröbehandlingarna påverkade inte tillväxten, enligt höjdmätning av plantorna vid 4 månaders ålder. Tillförsel av nikotinamid och nikotinsyra via bevattning av 1,5 år gamla plantor resulterade också i minskat antal angripna plantor (Fig. 2). 7 Number of seedlings 16 A 14 attacked 12 girdled 10 8 6 4 2 0 Cont NIC NIA Fig. 2. Attack av snytbaggar på 1.5 år gamla granplantor i fälttest efter behandling av plantorna via bevattning under 2.5 månader. Cont = H2O; NIC = nikotinamid; NIA = nikotinsyra. (Berglund et al. 2015) Epigenetiska förändringar - DNA-metylering DNA isolerades från olika delar av plantorna (barr, stam, rot) för analys av DNAmetylering som ett exempel på epigenetiska effekter. Förändringar i graden av DNAmetylering som effekt av olika behandlingar analyserades. Barr från 15 veckor gamla granplantor uppodlade från frön behandlade med nikotinamid uppvisade en sänkt grad av DNA-metylering (Fig. 3). Peak height [(C+G)/PPi] Hypomethyla+on 8 MspI * 7 6 5 4 3 2 1 0 cont NIC Fig. 3. Effekt av fröbehandling med nikotinamid (NIC) på DNA-metylering i barr från 15 veckor gamla granplantor. Ett högre värde motsvarar en lägre grad av DNA-metylering. (Berglund et al. 2015) Övriga resultat Analys av doft-och smakämnen hos gran- och tallplantor visade att både flyktiga och lagrade terpenoider påverkades av behandlingarna, såväl kvalitativt (ändrat relativt innehåll av olika substanser) som kvantitativt (i många fall ökningar). Vi såg en ökad torktolerans i behandlade gran- och tallplantor efter 3 veckors torkstress. 8 DISKUSSION Skadeverkan från snytbaggar kan tänkas bero på dels hur dessa insekter reagerar på plantornas doft och dels hur de upplever smaken när de väl har börjat gnaga på stammen. Våra resultat visade att färre behandlade plantor än kontrollplantor var angripna. Detta gällde både för plantor som var behandlade på fröstadiet och via vattning (Fig. 1 och 2). Man skulle kunna tolka detta som en minskad attraktionskraft hos behandlade plantor jämfört med kontrollplantor. En möjlig orsak kan vara en förändrad avgivning av doftämnen från plantorna. Vi har tidigare observerat förändringar i både mängden doftämnen och i doftmönstret från behandlade plantor. Omfattningen av skadan, d v s gnagd yta, kan tänkas ha samband med hur snytbaggen upplever smaken. När det gäller gnagytans storlek på angripna plantor i vår undersökning kan man se en liknande effekt av de olika behandingarna som för antalet angripna plantor, och man kan spekulera i huruvida smaken spelar in för skadornas omfattning. Vi har i tidigare undersökningar sett att behandlade granplantor uppvisade ökade terpenoidhalter i extrakt från stammen, jämfört med kontrollplantor. Betydelsen av terpenoider och andra lagrade och avgivna substanser för försvaret mot insekter är något som kräver vidare forskning. Frö-behandling som metod kan vara en ny strategi inom skogsbruket. Speciellt när det gäller nikotinamid och nikotinsyra (vitamin B3) så handlar det om naturliga, ogiftiga och billiga substanser. Det är dessutom en enkel behandlingsmetod, och sådd och odling sker enligt vanliga rutiner. Några timmars frö-behandling med en vattenlösning av t ex nikotinamid eller jasmonsyra kan påverka plantan flera månader senare. Det handlar alltså inte om snabbt övergående fysiologiska effekter; snarare epigenetiska effekter som kan överföras vid celldelning och alltså "minnas" i den uppväxande plantan. Viktigt att komma ihåg är att det inte är fråga om traditionell s k genetisk modifiering, eftersom den genetiska koden inte påverkas, utan enbart vilka gener som kan komma att användas. Förutom att plantan får med sig ett "minne" som finns kvar en tid under uppväxten, är frö-behandling enkel och effektiv och endast små mängder av aktuella substanser går åt, vilket kan vara en fördel jämfört med t ex sprejning eller doppning av plantor. Epigenetiska mekanismer har avgörande betydelse för att möjliggöra avläsningen av DNA och därmed gen-transkription. Detta gäller naturligtvis även för gener inblandade i försvarsaktivering. Nikotinamids sänkande effekt på graden av DNA-metylering kan vara av betydelse för aktiveringen av gener som leder till ett förstärkt försvar hos behandlade plantor. En tidigare studie visade att UV-B-exponering av inomhusodlade granplantor resulterade i ökad mängd flyktiga terpenoider och en sänkt DNAmetylering (Ohlsson et al. 2013). Eftersom nikotinamid frisätts i växtceller efter UV-Bexponering som ger upphov till oxidativ stress (Berglund et al. 1996), kan man här se ett möjligt samband mellan behandling med UV-B och nikotinamid; båda ger likartade försvarsrelaterade effekter och epigenetisk påverkan. Det finns också ett samband mellan UV-B-exponering och effekter av jasmonsyra i växter. En skyddande effekt av UV-B-strålning mot insektsangrepp tycks vara beroende av jasmonsyra (Demkura et al. 2010), där en möjlig förklaring kan vara att UV-B har en epigenetisk effekt som öppnar för genaktivering via jasmonsyra. 9 Fortsatt forskning I våra fortsatta planer ingår att fördjupa kunskapen om vilka processer som ligger bakom den försvarsaktivering vi ser hos behandlade plantor. Betydelsen av såväl stressignalsubstanser som UV-B-exponering kommer att studeras. En viktig del är att förstå vilken roll epigenetiska mekanismer spelar i detta sammanhang, bland annat för aktiveringen av försvarsrelaterade gener. Ett övergripande långsiktigt mål för vår forskning är att försöka förstå hur växters försvar är organiserat, speciellt beträffande ett vilande stärkt försvar baserat på epigenetiska minnesfunktioner, och vad som styr vägval mellan tillväxt och försvar. Både tillväxt och försvar är starkt energikrävande processer, vilka svårligen pågår samtidigt. Vi vill förstå detta "val" på molekylär nivå. En förståelse för denna process kan få stora och långtgående positiva biotekniska och miljömässiga konsekvenser. REFERENSER Ballaré, C.L. (2003) Stress under the Sun: Spotlight on Ultraviolet-B Responses. Plant Physiol. 132, 1725-1727. Berglund, T. (1994) Nicotinamide, a missing link in the early stress response in eukaryotic cells: an hypothesis with special reference to oxidative stress in plants. FEBS Lett. 351, 145–149. Berglund, T. and Ohlsson, A.B. (1995) Defensive and secondary metabolism in plant tissue cultures, with special refence to nicotinamide, glutathione and oxidative stress. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 43, 137–145. Berglund, T., Ohlsson, A.B. and Rydström, J. (1993a) Nicotinamide increases glutathione and anthocyanin in tissue culture of Catharanthus roseus. J. Plant Physiol. 141, 596–600. Berglund, T., Ohlsson, A.B., Rydström, J., Jordan, B.R. and Strid, Å. (1993b) Effect of nicotinamide on gene expression and glutathione levels in tissue cultures of Pisum sativum. J. Plant Physiol. 142, 676–684. Berglund, T., Kalbin, G., Strid, Å., Rydström, J. and Ohlsson, A.B. (1996) UV-B- and oxidative stress-induced increase in nicotinamide and trigonelline and inhibition of defensive metabolism induction by poly(ADP-ribose)polymerase inhibitor in plant tissue. FEBS Lett. 380, 188–193. Berglund, T., Lindström, A., Aghelpasand, H., Stattin, E. and Ohlsson, A.B. (2015) Protection of spruce seedlings against pine weevil attacks by treatment of seeds or seedlings with nicotinamide, nicotinic acid and jasmonic acid. Forestry 0, 1–9 doi:10.1093/forestry/cpv040 Bräutigam, K., Vining, K.J., Lafon-Placette, C., Fossdal, C.G., Mirouze, M., Marcos, J.G. et al. 2013 Epigenetic regulation of adaptive responses of forest tree species to the environment. Ecol. Evol. 3, 399 – 415. Briggs, A.G. and Bent, A.F. (2011) Poly(ADP-ribosyl)ation in plants Trends Plant Sci. 16, 372380. Canto, C., Sauve, A.A. and Bai, P. (2013) Crosstalk between poly(ADP-ribose) polymerase and sirtuin enzymes. Mol. Aspects Med. 34, 1168–1201. 10 Cedar, H. and Bergman, Y. (2009) Linking DNA methylation and histone modification: patterns and paradigms. Nature Rev. Genetics 10, 295 – 304. Choi, C.-S. and Sano H. (2007) Abiotic-stress induces demethylation and transcriptional activation of a gene encoding a glycerophosphodiesterase-like protein in tobacco plants. MolGenet. Genomics 277, 589-600. Conrath, U. (2011) Molecular aspects of defence priming. Trends Plant Sci. 16, 524-531. Demkura, P.V., Abdala, G., Baldwin, I.T. and Ballare, ́C.L. (2010) Jasmonate-dependent and independent pathways mediate specific effects of solar Ultraviolet B radiation on leaf phenolics and antiherbivore defense. Plant Physiol. 152, 1084–1095. Hideg, E., Jansen, M.A.K. and Strid, Å (2013) UV-B exposure, ROS, and stress: inseparable companions or loosely linked associates? Trends Plant Sci. 18, 107-115. Holeski, L.M., Jander, G. and Agrawal, A.A. (2012) Transgenerational defense induction and epigenetic inheritance in plants. Trends Ecol. Evol. 27, 618 – 626. Karimi, M., Johansson, S., Stach, D., Corcoran, M., Grander, D., Schalling, M., Bakalkin, G., Lyko, F., Larsson, C.and Ekström, T.J. (2006) LUMA (LUminometric Methylation Assay) - A high throughput method to the analysis of genomic DNA methylation. Exp Cell Res 312, 1989-1995. Law, J.A. and Jacobsen, S.E. (2010) Establishing, maintaining and modifying DNA methylation patterns in plants and animals. Nature Reviews/Genetics 11, 204-220. Ohlsson, A.B., Landberg, T., Berglund, T. and Greger, M. (2008) Increased metal tolerance in Salix by nicotinamide and nicotinic acid. Plant Physiol. Biochem. 46, 655–664. Ohlsson, A.B., Segerfeldt, P., Lindström, A., Borg-Karlson, A.-K. and Berglund, T. (2013) UV-B exposure of indoor-grown Picea abies seedlings causes an epigenetic effect and selective emission of terpenes. Z. Naturforsch. 68 c, 139 – 147. Pastor, V., Luna, E., Mauch-Mani, B., Ton, J. and Flors, V. (2013) Primed plants do not forget. Environ. Exp. Bot. 94, 46 – 56. Pettersson M., Kännaste A., Lindström A., Hellqvist C., Stattin E., Långström B., and BorgKarlson A.-K. (2008) Mini-seedlings of Picea abies are less attacked by Hylobius abietis than conventional ones: Is plant chemistry the explanation? Scand. J. Forest Res. 23, 299-306. Prakash, A.P. and P. P. Kumar, P.P. (1997) Inhibition of shoot induction by 5-azacytidine and 5aza-2'-deoxycytidine in Petunia involves DNA hypomethylation. Plant Cell Reports 16, 719–724. Ronaghi, M., Uhlén, M., and Nyrén, P. (1998). A sequencing method based on real-time pyrophosphate detection. Science 281, 363–365 Surjana, D., Halliday, G.M. and Damian, D.L. (2010) Role of nicotinamide in DNA damage, mutagenesis, and DNA repair. J. Nucleic Acids. 2010, Article ID 157591, 13 pages. http://dx.doi.org/10.4061/2010/157591. Yakovlev, I.A., Asante, D.K.A., Fossdal, K.G., Juntilla, O. and Johnsen, O. (2011) Differential gene expression related to an epigenetic memory affecting climatic adaptation in Norway spruce. Plant Sci. 180, 132 – 139. 11