Sidan är inte komplett, men uppdateras successivt
Nedanstående rapporter utgör eller grundar sig på den slutredovisning som inlämnats till Stiftelsen Konsul Faxes Donation. I många fall har resultaten dessutom, i olika former, publicerats i diverse vetenskapliga tidskrifter.
KF 58 Utvärdering av en mer kostnadseffektiv förädlingsstrategi i björk i norra Sverige
Författare: Sara Abrahamsson. Skogforsk (2020)
Sammanfattning:
Vid genomgången av de svenska förädlingsprogrammen 2011 var fokus främst de två stora trädslagen, tall och gran. Förutom dessa förädlas flera andra trädslag som inte har samma ekonomiska förutsättningar trots det så tillämpas samma förädlingsstrategier. Dessa trädslag har många gånger en stor betydelse när det kommer till den biologiska mångfalden och i och med de kommande klimatförändringarna så kan de öka i betydelse. Många av de svenska små arterna är lövträd som blommar vid en betydligt lägre ålder än gran och tall samt blommar rikligt varje år. Detta gör att de lätt kan producera OP frö till en låg kostnad, inte bara till avkommeprövningar, utan till att producera nästa generation. Eftersom denna metod ger minimal kontroll av fadern så måste nya metoder tas fram inom vilka mindre vikt läggs på stamtavlan. Björken (Betula pendula Roth.) har idag en särställning i Sverige på grund av att det redan bedrivs ett aktivt förädlingsprogram för det. Det nordliga förädlingsprogrammet av björk blev därför utgångspunkt för att med hjälp av simuleringar testa nya förädlingsmetoder där fritt avblommat frö används.
Genom att använda en stokastisk simulator som POPSIM kan vi utvärdera den biologiska processen som sker vid rekombinationen av gener vid den reproduktiva delningen. Programmet är fritt tillgängligt (Mullin 2018) och är designat för utvärdering av olika förädlingsstrategier. Sju olika scenarier testades, en i vilken den nuvarande strategin används (kontrollerade korsningar gjorda med hjälp av olika optimeringsvektyg, fyra med fritt avblommat frö men där valet av träd som fröna plockas från gjordes på olika sätt och två där en pollenblandning användes vara av ett av dem sedan fäderna bestämdes i efterhand med hjälp av genetiska markörer. De 7 scenarierna kördes med tre olika nivåer på ärftlighet, 0,05, 0,2 och 0,4.
Den högsta genetiska vinsten efter fem förädlingscykler blev det i pollenmix scenariot (53–76%) där fadern inte problemet är att den genetiska variationen snabbt blev lägre (0,92-0,93). Detta kan jämföras med den traditionella strategin med kontrollerade korsningar där vinsten ökade med 44–67% samtidigt som variationen behölls på runt 0,95. I de alternativa strategierna med fritt avblommat frö så var den bästa metoden den att använda optimeringsverktyg vid selektionen så att vinsten blev 32–44% och den genetiska variationen hölls konstant på över 98%. Den genetiska variationen går inte ner mer eftersom pollenet kommer utifrån. Eftersom tiden i ett förädlingsprogram där fritt avblommat frö används är betydligt kortare per förädlingscykel (11 år mot 17 år) blir den genetiska vinsten per år jämförbar trots att kostnaden blir lägre och den genetiska diversiteten kan hållas högre.
Summary:
The review of the Swedish tree breeding program in 2011 primarily focused on Scots pine and Norway spruce. In addition to these, several other tree species are bred that do not have the same economic conditions, but the same breeding strategy is applied. These tree species are often of great importance when it comes to biodiversity, while less economically important today they are likely to play a much more important role in future climates. Many of the Swedish minor species are deciduous trees that bloom at an earlier age than spruce and pine and bloom prolific every year. This allows them to easily produce open pollinated (OP) seeds at a low cost, but also for testing and selection in recruitment populations. With minimal control over paternity, breeders will need to devise strategies that use less-precise information on pedigree. Birch (Betula pendula Roth.) currently has a special position in Sweden because an active breeding program is already being conducted. The northern birch breeding program therefore became the starting point of these simulations using OP seeds in the strategy.
By using a stochastic simulator such as POPSIM, we can evaluate the biological process that takes place in the recombination of genes in the reproductive division. The program is freely available at Skogforsk homepage and is designed for evaluation of different breeding strategies. Seven different scenarios were tested, one is the current strategy (controlled crossings made using different optimization tools) four scenarios using OP seeds but the method to choose trees for picking seeds from where varied and two scenarios in which a pollen mix was used both with and without father inference afterward. The 7 scenarios were tested with three different levels of heritability, 0.05, 0.2 and 0.4.
The highest genetic gain, after five breeding cycles, was in the pollen mix scenario (53-76%) when the father is not identified but the genetic variation was the lowest (0.92-0.93). This can be compared with the traditional strategy with controlled crossings where the profit increased by 44-67% while the variation was maintained at around 0.95. In the alternative strategies with open pollinated seed, the best method was to use optimization tools in the selection so that the gain was 32-44% and the genetic variation was kept constant at over 98%. The genetic variation does not go down anymore because the pollen comes from outside. Since the time in a breeding program where OP seed is used is significantly shorter per breeding cycle (11 years compared to 17 years), the genetic gain per year is comparable even though the cost is lower and the genetic diversity can be kept higher.