Genomisk förädling av gran för nya bioprodukter
- Diarienummer
- RBP14-0040
- Start- och slutdatum
- 150101-210630
- Beviljat belopp
- 31 971 772 kr
- Förvaltande organisation
- Swedish University of Agricultural Sciences
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Projektet syftar till att skapa ny trädråvara för tillverkning av nya biobaserade produkter med hjälp av genomiskt baserad förädling i gran. Genom att utnyttja helgenomsstudier och genomiskt urval kommer vi att implementera ny metoder för att skapa nya träd på en kortare tid än genom traditionella förädlingsmetoder. Målet är att skapa träd som är anpassade till framtida klimatförändringar och som är motståndskraftiga mot svampangrepp. Egenskaper av intresse är fram för allt är energirelaterat värmevärde, andelen biodrivmedel som kan utvinnas samt halten av lignin, cellulosa och hemicellulosa. Vi kommer att integrera fenomik , genomik och genetik för att generera dessa nya träd. Genom att återsekvensera 101 granträd undersöker vi variationen över hela arvsmassan, för att sedan sedan vidare till att mäta egenskaper så som sjukdomsresistens och mängden solid och massa trä i Skogforsks förädlingspopulation av gran (5800 träd). Genom att använda helgenomskartering (GWAS) ämnar vi upptäcka de gener som ligger bakom den genetiska variationen för dessa biologiska egenskaper. Resultaten kommer också att används för att utveckla en ny förädlingsstrategi för gran baserat på genomiskt urval. Genom att tillämpa genomiskt urval i det nationella förädlingsprogrammet för gran kommer vi att snabbt kunna förbättra ursprungsmaterialet för användande inom nya bio-baserade produkter. Högproduktiva träd kommer att väljas ut för anläggandet av nya fröplantager och för vidare förädling.
Populärvetenskaplig beskrivning
Genomic breeding of Norway spruce for new bio-products The project aims to create new feedstock of tree for production of new bio-based products from Norway spruce. Sweden is a leading international producer and exporter of forest-industry products. Forestry is also the number one export industry with Norway spruce contributing more than 50%. To maintain Sweden’s global competitiveness, technological innovation is critical to lift productivities for existing products and create new products from trees and forests. Genetic improvement has been proved as one of the most effective innovations to create trees for production of new products. However, traditional tree breeding was time-consuming from selecting the best trees, to making crosses, and conducting field testing in many years for selecting the best progenies again for next generation breeding. It takes about 20 years for breeding one generation of Norway spruce with a genetic gain about 1% per year. In this project, we are employing the latest biological advance called genomic selection to select tree in a very early age (young seedling) for breeding. With genomic selection, a time about 10-15 years for field progeny testing will be saved for Norway spruce. Therefore, within a conventional tree breeding time frame of 20 years, we can breed Norway spruce for three times (e.g. three generations). Genetic gain (increase of productivities) per year will be much higher from the shortening of generation time. It was estimated that 100-200% increase of genetic gain is possible using the genomic selection. We are applying this new biotechnology to improve traits for production of new bio-products from tree such as biofuel and chemical products (for clothing and material industry). The new genomic selection can also be applied for rapid improvement of other biological traits such as stem volume, wood stiffness, pulping yield, resistance to frost and diseases. A new generation of trees with highly productive on new and old bio-products and highly adaptive to climate changes will be selected for new forest plantation and for further breeding in Sweden. This project will facilitate the transition from traditional forestry into a new diversified forestry industry in three ways: (1) increase forestry productivity through accelerated breeding, (2) new breeds for new products of bio-energy and biochemical industry, and (3) mitigating climate changes.