Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Moderne genteknologi bidrager til at sikre fremtidens fødevarer

Genomisk selektion har revolutioneret dansk husdyravl. Nu står forskerne fra AU på tærsklen til også at udnytte detaljerede analyser af genomet i planteavlen. Det er et vigtigt skridt, når det drejer sig om at sikre en bæredygtig forsyning af fødevarer til fremtidens ni milliarder mennesker.

25.09.2014 | Janne Hansen

Viden om genomisk selektion kan overføres fra dyr til planter. Foto: Colourbox

Højere ydelse, bedre reproduktion, sundhed og velfærd hos husdyrene, reduceret klimabelastning og lavere produktionsomkostninger – kan man få det hele på en gang og i en fart? Det kan man med moderne genteknologi, som forskere fra Aarhus Universitet har været med til at udvikle hos især kvæg og svin. Nu bliver den viden, der er opbygget i Institut for Molekylærbiologi og Genetik, også udviklet til brug hos andre husdyr og afgrøder. 

 

Fra lavt gear til turbo

I generationer har landmænd øget udbytterne af mælk og kød fra deres kvæg. Det traditionelle avlsarbejde har krævet langvarige afkomsprøver, hvor man har udvalgt avlsdyr på grundlag af, hvordan deres afkom har præsteret. Så kom revolutionen i husdyravlen: Anvendelsen af en genteknologi, der hedder genomisk selektion.

 

Det nye ved denne teknologi er, at man på en gang og i detaljer følger nedarvningen af alle dele af arvemassen - genomet – og at man kan gøre det let og hurtigt for mange dyr. Forskerne fra Aarhus Universitet har været med til at udvikle den test, der gør det muligt at vurdere avlsdyr ved at kigge direkte på dyrenes genom via en blod- eller vævsprøve.

 

Resultatet er en langt mere effektiv og tidligere udvælgelse af de dyr, der er bedst egnede til avl. Hvor man før i tiden skulle vente på, at en tyr fik døtre, der skulle blive gamle nok til at producere mælk, før tyrens potentiale kunne vurderes, kan vurderingen nu beregnes inden for få dage fra fødslen på grundlag af en dna-analyse af en blod- eller vævsprøve. Det sparer fem år i avlsarbejdet.

 

- Vi regner med, at teknologien giver 50 procent større fremgang i kvægavlen, siger lektor Bernt Guldbrandtsen fra Center for Kvantitativ Genetik og Genomstudier (GenSAP) ved Institut for Molekylærbiologi og Genetik.

 

Genomisk selektion i græs

Den genteknologi, der revolutionerede husdyravlen, holder nu sit indtog i planteforædlingen. Et eksempel er projektet ForageSelect, som ph.d.-studerende Dario Fé og professor Just Jensen fra GenSAP samt seniorforsker Torben Asp fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik udfører i samarbejde med verdens førende græsforædlingsvirksomhed DLF-Trifolium.

 

Formålet med projektet er at anvende genomisk selektion til at forbedre rajgræs, der anvendes som foder.

 

- De nuværende forædlingsprogrammer er tidskrævende og dyre at gennemføre. Processen tager mindst 10 år, før et muligt emne bliver til et produkt, der kan markedsføres. Desuden er forædlingsfremgangen inden for visse egenskaber forholdsvis lav, siger Dario Fé.   

 

Med genomisk selektion vil forædlingsarbejdet blive hurtigere og mere effektivt. Forskerne forventer at se større fremgang i høstudbytte, frøproduktion, stresstolerance og modstand mod sygdomme. Samtidig forventer de en nedgang i udledningen af drivhusgasser som følge af bedre fordøjelighed, og mindre behov for tilførsel af kvælstof uden nedgang i udbytte.

 

De foreløbige resultater med implementering af genomisk selektion i forædling af græsser ser lovende ud. Allerede nu har forskerne resultater, der viser, at der er potentiale for at udvikle græssorter, der er resistente over for svampesygdommen kronrust.

 

Bedre og mere robuste afgrøder

Et andet eksempel fra planteverdenen er et nyt projekt, kaldet RadiMax, hvor seniorforsker Torben Asp og professor Just Jensen fra GenSAP i et bredt samarbejde med andre universiteter og forædlingsvirksomhederne anvender genomisk selektion til at udvikle afgrøder, der har dybere rødder.

 

Med dybere rødder kan planterne bedre optage vand og næringsstoffer. Dybere rødder gør også planterne mere robuste og i bedre stand til at klare klimaforandringernes forventede effekter på vejret, og de sikrer bedre vækst og større udbytte.

 

Den nye genteknologi kan udbredes til lande, der har mulighed for at indsamle den nødvendige information, foretage de nødvendige dna-analyser og opbygge databaser med de genetiske informationer.    

 

- Den er i høj grad værd at udbrede, for vi ved jo, at vi skal finde mad til langt flere mennesker, uden at vi smadrer kloden ved det, siger Bernt Guldbrandtsen.

 

Fakta om GenSAP:

GenSAP – Center for Genomic Selection in Animals and Plants (Center for Genomisk Selektion i 
Husdyr og Kulturplanter) samler forskningstrådene inden for genomisk selektion.

GenSAP er et strategiske forskningscenter, der ligger i Institut for Molekylærbiologi og Genetik.

GenSAP blev etableret i 2013 på forskningscentret AU Foulum.

GenSAP har et samlet budget på 68,7 mio. kroner i perioden 2013-2017, hvoraf InnovationsFonden bidrager med 30,6 mio. kroner.

Læs mere om GenSAP på www.gensap.au.dk 

Fakta om genomics og genomisk selektion:

Genom: Hele organismens genetiske information

Genomics: Studiet af genomet og dets funktion på grundlag af data, som dækker hele genomet på én gang.

Genomisk selektion: Selektion der anvender markører på hele genomet til at forudsige avlsværdien. Genomisk selektion kombinerer data om fænotyper og stamtavler, hvis de kendes, hvilket kan øge sikkerheden i vurderingen af avlsværdien yderligere.

Fakta om ForageSelect:

ForageSelect er et fireårigt projekt, der ledes af græsforædlingsvirksomheden DLF-Trifolium og er et samarbejde med Aarhus Universitet.

ForageSelect har som formål at implementere genomisk selektion i avlsprogrammer for græsser med henblik på at fremme forædlingsarbejdet.

ForageSelect har et samlet budget på 18,6 mio. kroner, hvoraf Grøn Udviklings og Demonstrationsfond (GUDP) bidrager med 10,2 mio. kroner.

Læs mere om ForageSelect på www.forageselect.com 

Fakta om RadiMax

RadiMax er et fireårigt projekt, der ledes af græsforædlingsvirksomheden DLF-Trifolium.

De øvrige samarbejdspartnere er Aarhus Universitet, Københavns Universitet og Aalborg Universitet, kartoffelforædlingsvirksomheden LKF Vandel samt kornforædlingsvirksomhederne Nordic Seed og Sejet Planteforædling

Radimax har som formål at udvikle afgrøder med dybere rødder, så de bliver i bedre stand til at optage vand og næringsstoffer.

RadiMax har et samlet budget på 21 mio. kr. og støttes med 10 mio. kr. fra InnovationsFonden.

 

Denne artikel er bragt i Aarhus Universitets profilbrochure

Yderligere oplysninger:

Ph.d.studerende Dario Fé, e-mail: dario.fe@mbg.au.dk, telefon: 8715 4985

Lektor Bernt Guldbrandtsen, e-mail: bernt.guldbrandtsen@mbg.au.dk, telefon: 8715 8023

Professor Just Jensen, e-mail: just.jensen@mbg.au.dk, telefon: 8715 7546, mobil: 4082 1680

Alle fra Center for Genomisk Selektion i Husdyr og Kulturplanter (GenSAP), Institut for Molekylærbiologi og Genetik  

Seniorforsker Torben Asp, e-mail: torben.asp@mbg.au.dk, telefon: 8715 8243, Institut for Molekylærbiologi og Genetik

 

DCA