Forskare vid Carlsberg Research Laboratory har funnit en genetisk nyckel för robusta kornsorter som kan bidra till att skydda grödor från klimatrelaterad missväxt. Resultaten har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Science och är därmed tillgängliga för forskare och förädlare världen över.
Oförutsägbart väder, förvärrat av klimatförändringarna, förorsakar varje år miljardförluster för spannmål som korn, vete och ris. För tidig grodd av spannmålen i axet före skörd, så kallad pre-harvest groning (PHS), minskar spannmålskvaliteten och äventyrar livsmedelssäkerheten.
Spannmål som gror före skörd uppfyller sällan kvalitetskraven för industriella processer. Dessutom blir spannmålen mer mottaglig för mögel och svamptillväxt, vilket kan göra skörden oanvändbar som djurfoder.
Sådana förluster kan vara förödande för jordbrukare som räknar med att sälja skördar av hög kvalitet.
Ett internationellt team lett av Carlsberg Research Laboratory, med deltagande från IPK, har nu upptäckt hur en komplex MKK3-gen styr vila och groning hos korn.
Detta har öppnat nya vägar för att förädla växter som är resistenta mot extremt väderförhållanden och fyller höga kvalitetskrav.
Intressant för jordbruket
Carlsberg anser att vetenskapliga resultat bör delas, förklarar Birgitte Skadhauge, som är vice vd och chef för Carlsberg Research Laboratory. Genom att publicera forskningsresultaten i ”Science” inbjuder den danska bryggerikoncernen det globala forskningssamhället att bygga vidare på resultaten.
Avsikten är att påskynda framstegen och bidra till att säkra framtidens livsmedel. Detta genombrott påverkar inte enbart bryggerier och öl. Det handlar om forskning som visar hur århundraden av jordbruk och klimatanpassning har format det genetiska landskapet för korn.
Med hjälp av avancerad genetisk analys och fältförsök på olika kontinenter kartlade forskarna mångfalden av MKK3-genvarianter i korn från hela världen.
– Vårt arbete visar hur århundraden av jordbruk och klimatanpassning har format det genetiska landskapet för denna viktiga gröda. Detta ger förädlare en färdplan för att balansera frövila och groningsrisker. Målet är att ta fram lösningar som bidrar till att jordbrukare ska uppnå bättre skördar, även när vädret blir alltmer oförutsägbart, säger Christoph Dockter, som leder spannmålsforskningen vid Carlsbergs forskningslaboratorium.
Teamet upptäckte hur olika versioner av MKK3-genen påverkar frövila och groningsrisk. De fann att vissa varianter uppvisar större motståndskraft mot fuktiga skördeförhållanden. Forskningsdata illustrerar den globala spridningen av ifrågavarande genvarianter.
Systematisk genomforskning
Forskningen belyser också regioner där jordbrukare står inför den största risken från skadedjur och sjukdomar. Data från fleråriga fältförsök visar hur riktad växtförädling kan bidra till att balansera skördar och motståndskraft, och därmed stödja hållbart jordbruk i ett föränderligt klimat.
Genomanalysen av MKK3-genvarianter och deras globala spridning har i sin helhet genomförts av av Leibniz-intitutet för växtgenetik och -forskning (IPK), förklarar Nils Stein, som är chef för genbanksavdelningen på IPK.
Forskningen hos IPK syftar till att göra hela den genomiska mångfalden hos odlade växter systematiskt tillgänglig och därmed mer tillgänglig för forskning och växtförädling. Detta kompletterar Carlsberggruppens fortsatta engagemang för att bygga en motståndskraftig värdekedja.
Carlsberg Research Laboratory grundades 1875 och var från 1876 underställt Carlsbergsfondet. Fonden stöder fortfarande laboratoriet och delar årligen ut forskningspriser. Carlsbergs forskare har gjort flera banbrytande upptäckter, som att isolera jäst för lageröl och uppfinna pH-skalan.