5
GenetikenbakomtillväxtegenskaperhosSalix
Vår målsättning är att förstå hur variationen i olika egenskaper som påverkar
tillväxt styrs. Vi studerar knoppsprickning, tillväxtavslutning samt egenskaper
kopplade till vatten- och näringshushållning.
Genkartor för Salix
En approach för att studera den genetiska bakgrunden hos olika egenskaper i
Salix är att konstruera genkartor. Genkartor beskriver en organisms arvsmassa
och hur gener är placerade på kromosomerna. Två täta genkartor har
konstruerats i Salix där vi använt DNA-sekvensinformation från poppel för att
utveckla markörer. Vi har därmed kunnat koppla ihop genkartorna för Salix
med poppels arvsmassa för att identifiera kandidatgener. För att konstruera
ytterligare två mycket täta genkartor har vi använt en sekvenseringsteknik
(genotyping by sequencing; GBS) för alla individer i karteringspopulationerna
och på så sätt fått fram tusentals markörer för att konstruera dessa genkartor.
Vi har även med olika tekniker sekvenserat hela arvsmassan från en individ av
korgvide, Salix viminalis. Vi kommer att ha stor nytta av den informationen
när vi söker betydelsefulla gener för olika egenskaper.
1
Mätningavtillväxtavslutningpå
Salix-plantorifytotronen
Viktiga områden/gener i Salix arvsmassa
Vi
använder
specifika
karteringspopulationer som består av flera hundra upp
till 1000 individer för att spåra områden på
kromosomerna hos Salix som styr
variationen för de egenskaper vi är
intresserade av. Vi kombinerar mätdata för
egenskaperna med genetisk information och
de genkartor vi konstruerat för dessa
populationen och kan på så sätt lokalisera
de områden där det finns viktiga gener samt
beräkna hur stor betydelse varje område har
för mätegenskaperna.
1
Salix
Poppel
VI_21_sa
0,2
XVI-2b
XVI-4_sa
XVI_DT_4_sa
XVI_18_sa SB565
3,2
3,5
4,5
4,9
XVI-3b
6,8
XVI_9om_sa
8,5
XVI-10_sa
XVI-4
9,7
10,1
XVI_12_om_sa_pI
11,5
12,4
XVI-13_sa
I_51om_sa
I_52_sa
I-18_sa
I_53_sa Ph32
I_54_sa
I-19_sa
I-3c
16,0
17,0
17,8
18,0
18,2
18,8
18,9
I_21om_sa
20,6
XVII_8om_sa I_DT_27_sa
I_58_sa
I_59_sa
I-3_5_pIII I_DT_25_sa_pI
I-3_5_pI
I_60_sa
21,9
22,8
23,7
I-27_sa
I-4
26,2
26,7
I_29om_sa
I_44_sa
I-30_sa
I_65_sa
I_66_sa_pI
I-32_sa
28,4
28,5
29,7
29,9
30,9
31,4
SB1092
SB226
XI_19_sa I-34_sa
I-5e_pI
34,0
34,2
34,3
35,3
24,0
24,8
0,0
11,7
18,1
21,9
30,0
33,4
63,5
67,9
68,5
74,8
75,9
76,9
80,2
81,1
86,6
92,7
92,8
93,5
96,7
97,5
99,8
103,6
105,2
112,8
115,4
115,7
117,4
120,9
125,0
131,7
134,1
134,3
140,3
147,4
150,9
151,0
156,2
160,0
161,0
170,2
171,0
172,4
172,8
173,7
176,4
177,1
180,8
186,8
187,0
195,7
196,3
196,6
197,4
202,8
205,8
206,1
207,6
211,4
212,5
215,5
220,8
223,6
231,2
250,0
253,0
254,0
254,7
260,0
261,9
263,8
264,3
267,1
268,5
270,0
271,1
279,0
L10b.257
L15gr.253
L29b.325
VI_21_sa
P1079
VI_20_sa
XVI-2b
L30b.391
XVI-4_sa
L15b.290
L10b.472
XVI_DT_4_sa
XVI_18_sa
SB565
A36.b.2
XVI-4
XVI-10_sa
XVI-3b XVI_9om_sa
L29b.489
L1gr.349
XVI_12_om_sa_pI
I_51om_sa
L3gr.188
I_54_sa B34.gr.2
I_53_sa
Ph32
I-18_sa
L3gr.210f
I_52_sa
L16b.183
I-19_sa
I-3c
L22b.198
I_21om_sa
L29gr.164f
L26b.471
I-4
I_60_sa
I-27_sa
I-3_5_pI
L26b.450
P1296f
I_59_sa
L28gr.543
I-3_5_pIII
I_DT_25_sa_pI
I_58_sa
XVII_8om_sa
I_DT_27_sa
L20b.492f
L7b.203
I_29om_sa
I_44_sa
L22gr.234
I_65_sa
I-30_sa
L25gr193
A33.b.2
I_66_sa_pI
I-32_sa
L5b.224
SB265
L12b.176
XIII-9_sa
XI_14om_sa
Ro_9_sa
SB54
SB1092
SB226
XI_19_sa
I-34_sa
XI-5
L4b.330f
I-5e_pI
L27b.406
L3b.168
GenkartaförSalix
ochkopplingentill
poppelnsarvsmassa
6
0,0
0,6
9,5
11,3
17,6
34,4
35,3
36,7
38,1
40,4
44,7
49,3
50,4
60,7
65,6
70,5
71,9
75,0
87,5
94,5
100,6
103,0
106,7
118,9
119,7
119,9
126,7
133,5
135,7
142,3
X-1b
SB493
X_4_sa
A33.b.4
SB53
LA37.b.1
L30gr.296
L24gr.334
SB488
X_DT_28_sa X_6_sa
P1132f
Ph2
L27gr.443f
L1gr.255
X-3
L24b.404
X_15_sa
L13y.213
X-4
X_17om_sa
X_27_sa
L11b.211
X_18_sa
X-19_sa
R_79_sa R_48_sa
R_56_sa
L22gr.168f
SB869
X-21_sa
L3gr.227f
Salix-karta
X_15_sa
75.7
X_f5_2
X_f5
X_f6_2
X_f6 X_f53
X_f44
X_f7
X_f39
X_f38
L13y.213
X_f36
X_f35 X_f35_2
X_f33 X_f33_2
X_f32
X_f65
X_f30_2
X_f30
X-4
X_f29
X_f45 X_f25
X_f22 X_f20
X_f20_2
X_f17_2
X_f17
Ro28_popI
Ro28_popIII
X_f16
X_f12_2 X_f12
X_f13
X_f11_2
X_f49
X_27_sa
X_f9
X_f8
X_f8_2
80.4
81.4
81.6
81.7
81.8
82.7
83.2
83.4
85.8
86.9
87.6
88.1
88.2
88.6
88.9
89.5
89.8
90.3
92.5
93.8
94.0
94.1
94.2
94.4
94.8
97.3
97.7
98.6
99.0
100.3
100.7
101.2
102.1
Inom de intressanta områdena finns gener som med stor
sannolikhet är inblandade i regleringen av de olika
egenskaperna. I vår första analys kan varje område
innehålla 100-tals gener. För att identifiera de viktiga
generna konstruerar vi nya tätare genkartor som ger oss
möjlighet att snäva in områdena i arvsmassan och lättare
identifiera kandidatgener. För att verifiera att vi hittat rätt
gener studerar vi uttrycket av dessa gener mer ingående.
EntätareSalix-karta.Staplarnatillvänsteromkartan
visarpåområdendärgenerförtillväxtavslutningfinns.
Associationskartering i Salix
En annan approach för att identifiera de gener som styr regleringen av egenskaperna är s.k.
associationskartering. Vi har tillsammans med forskare på Rothamsted Research i England och
Lantmännen SWseed AB tagit fram en associationskarteringspopulation genom att samla in
obesläktat material av korgvide. Populationen har analyserats genetiskt och vi har tagit fram
ca 20 000 markörer spridda över hela arvsmassan, information som vi använder för att
analysera kopplingen mellan den genetiska variationen och egenskapernas variation.
Vi har etablerat fyra olika fältförsök, två i England
och två i Sverige, där vi mäter tillväxtegenskaper,
knoppsprickning och tillväxtavslutning. I ett
växthusförsök har vi även studerat torktolerans
hos populationen.
UrsprungpåSalixviminalis-klonernasomingår
istudien
NyanlagtfältförsökmeddeobesläktadeSalix
viminalisklonerna.
Växtförädling av Salix med markörbaserat urval
När den genetiska bakgrunden till egenskaperna har kartlagts kan vi
utveckla genetiska markörer i de viktigaste generna för användning
inom växtförädlingen. Med ett markörbaserat urval kan individer
selekteras i ett tidigt skede i urvalsprocessen och växtförädlingen
effektiviseras.
Vi som arbetar eller har arbetat med med Salixgenetik är:
Ann Christin Rönnberg-Wästljung, Sofia Berlin Kolm, Luisa Ghelardini,
Margareta Aili, Johan Fogelqvist, Niclas Gyllenstrand, Ingrid Eriksson,
Yvonne Thillman.
BlommandeSalix.
Foto:StigLarsson
Valdapublikationer
Berlinetal.(2010)BMCGenomics11,129
Berlinetal.(2011)G3:Genes,Genomes Genetics 1,387-400
Ghelardini etal.(2014) BMCPlantBiology,14:31.
Berlinetal.(2014) MolecularBreeding 34(4):1987-2003. DOI10.1007/s11032-014-0157-5.
Hallingbäck etal.(2015)GlobalChangeBiologyBioenergy.doi:10.1111/gcbb.12280
