Projekt 181-200
Sidan är inte komplett, men uppdateras successivt
Nedanstående rapporter utgör eller grundar sig på den slutredovisning som inlämnats till Föreningen Skogsträdsförädling. I många fall har resultaten dessutom, i olika former, publicerats i diverse vetenskapliga tidskrifter.
183:1 Test av hybridasp- och poppelkloner för ökad bränsleproduktion från högproducerande odlingar
Författare: Lars-Göran Stener, Skogforsk (2010)
Bakgrund
Hybridasp och poppel är två aktuella och mycket kompetenta alternativ för produktion av biomassa. Antalet kommersiellt tillgängliga kloner är idag få och endast avsedda för jordbruksmark i södra Sverige. Huvudmålet med studien är att förbättra odlingsmaterialet av dessa arter för Götaland, Svealand och milda lokaler i södra Norrland genom testning och urval av kloner som idag finns i omlopp i Sverige, Finland och Tyskland. Plantor odlades fram 2009 och försök anlades år 2010 på 8 lokaler (latitud 56, 59, 62, 64) med en lokal på skogsmark och en på jordbruksmark för varje latitud.
Projektet var tänkt att genomföras under perioden 2009 - 2010 och totalt har 260 000 kr erhållits av Föreningen Skogsträdsförädling.
Genomförande
Projektet har i stort sett genomförts enligt plan för de sydliga försöken som dock utökats från de planerade fyra till sex. De fyra nordliga försöken (latitud 62 och 64) kommer att planteras under våren 2011. Förändringen beror på att förökningen av nya nordliga kloner försenades.
Försöken ser genomgående bra ut trots torkan i juni. Överlevnaden är bra, liksom vitaliteten vilket bäddar för att plantorna sätter riktig fart nästa år (2011). Det som oroar är alla sorkhålor i Hargförsöket. Så här långt är det dock bara ett fåtal plantor som dött.
Det material som ingår i försöken är
Hybridasp:
De kommersiella klonerna (15) som selekterats från Skogforsks fälttester.
Nyutvalda kloner som selekterats från Skogforsks fälttester.
Finska kloner som selekterats från finska fälttester.
Lettiska kloner som selekterats som plusträd i gamla fälttester (fenotypurval).
Tyska kloner som selekterats som plusträd utifrån gamla fälttester (fenotypurval). De tyska saknas i Karön och Harg.
Poppel:
De kommersiella klonerna (15) som selekterats från Skogforsks fälttester inkl OP42.
Nyutvalda kloner som selekterats från Skogforsks fälttester.
Nyutvalda kloner som selekterats från SLU:s fälttester.
Några få italienska kloner som visat mycket bra resultat på kontinenten (ej Harg, Karön).
Nyutvalda belgiska kloner (enbart de två sydligaste försöken Sturup och Matteröd).
190 Genetic evaluation of the Swedish spruce breeding population
Författare: Xiao-Ru Wang, Umeå universitet (2011)
Background
The Swedish tree breeding has selected more than thousand founder trees of Scots pine and Norway spruce. All future breeding, and most of the Swedish forest in the far future, will be based on offspring from these founder trees. These trees are also used in modern seed orchards. Knowledge about the genetic structure, gene diversity and coancestry of this first funding breeding population allows for more effective use of resources in tree improvement programs as well as better documentation and more reliable prediction of the consequences of tree improvement (e.g. for gene diversity). DNA marker-based analyses will provide a mean to infer the relationship structure among individuals and stands and to predict the relatedness (and thus inbreeding) in future seed orchards. The aim of the project is tto obtain an overview of the genetic structure and relatedness of the founding spruce breeding population for northern Sweden.
Concluding remark
In conclusion, this project is the very first effort to examine the genetic property of the Swedish spruce breeding stock. Our evaluation of the founders for northern Swedish spruce breeding revealed high genetic diversity and low relatedness in the whole collection as well as within each breeding zone. The nine breeding populations of Norway spruce constitute a good sample of natural variation of that species in northern Sweden. The little structure (also fine scale) in genetic variation in this material implies that the selections cover most of the existing variation and wider sampling for the breeding program is not needed.
It is assuring for future breeding program that high genetic variation is in stock since the higher the variation the more progress can be expected from the resulting forests that combine with desirable variations. Low coancestry is also good information, as it means that production forest can be generated with little suffering from inbreeding depression; and that the gene mass in founders to the breeding stock is high and unrelated. Moreover, high genetic diversity in the breeding populations comprises valuable resources for conservation which must take into consideration not only timber, but also the forest ecosystem including the ecological and social benefits.
199 Resistenstest av hybridasp och poppel
Författare: Lars-Göran Stener, Skogforsk (2010)
Under hösten år 2010 gjordes en studieresa till Belgien och Frankrike för att skaffa nödvändig information om hur man lämpligen bör gå till väga för uppbyggnad av en mer kontrollerad testning av diverse patogener i samband med hybridasp och poppelförädling. En sammanfattning av de intryck som snappades upp under resan redovisas nedan.
Bakgrund
I Sverige baseras olika hybridasp- och poppelkloners känslighet mot patogener på information från inventeringar i fältförsök. En allvarlig nackdel med denna strategi är att man inte vet om de aktuella skadesvamparna finns på odlingslokalen eller i dess närhet över huvud taget. De kloner som rekommenderas till massförökning kan alltså vara känsliga mot specifika svampar utan att vi vet om det. För att säkra upp informationen från fältet behövs därför någon form av resistenstest som görs under mer kontrollerade former. Betydelsen av detta har nu accentuerats inte bara p.g.a. det ökade odlingsintresset för hybridasp och poppel utan också mot bakgrund av kommande klimatförändring. En höjd medeltemperatur i samband med en prognostiserad ökad nederbörd främst under höst, vinter och vår innebär sannolikt ett ökat infektionstryck från olika patogener.
I början på oktober år 2010 gjordes en studieresa till Belgien och Frankrike för att inhämta allmän information om poppelförädling och speciellt då aktiviteter rörande kontrollerad testning av diverse patogener. Marijke Steenackers vid INBO, Geraardsbergen i Belgien och Cathrine Bastiene på INRA, Orleans Frankrike besöktes. Båda är ansvariga för skogsträdsförädlingen med poppel i respektive land och dessutom väl insatta i olika patologiska problemområden. Nedan är det främst förädlingsarbetet i Belgien som beskrivs, eftersom det är de som tagit fram de flesta kommersiella poppelklonerna (21 st.) i Europa. Den franska poppelförädlingen, som i stort är upplagd på samma sätt som den belgiska, har åtminstone tidigare varit mer riktad mot grundläggande forskning. Hittills har man i Frankrike inte levererat någon kommersiell poppelklon men till nästa år är det dock fyra på gång.
Allmänt om poppelförädling
Totalt finns ca 40.000 ha poppelplanteringar i Belgien och de står för ca 50 % av landets skogsavverkning. Förädlingsprogram initierades år 1948 och inriktades på kontrollerade korsningar mellan P. deltoides, P. nigra och P. trichocarpa. År 1960 började även P. maximowiczii användas. Man är idag inne på 5:e förädlingsgenerationen. Huvudsyftet är att förbättra poppelns egenskaper kopplade till produktion av timmer.
Arbetet är inriktat på att långsiktigt förbättra respektive arts genetiska egenskaper genom inomartskorsningar varefter de bästa individerna selekteras för korsningar mellan arter. Nytt material införs successivt till respektive population via internationellt samarbete. Exempelvis tillfördes nyligen 600 P. deltoides kloner till förädlingspopulationen genom en nyselektion i Iowa, USA. ”Backcrosses” är vanligt för att introducera en eller flera egenskaper som saknas hos den ena föräldraarten. I t ex korsningen (P. deltoides x P. trichocarpa) x P. deltoides förbättrades den dåliga rostresistensen hos P. trichocarpa genom att använda P. deltoides, med bra tolerans mot bladrost, i två kombinationer. Det finns även mer komplexa hybridkorsningar med tre arter (P. trichocarpa x P. deltoides) x P. maximowiczii och t o m varianter med fyra föräldrapartners. De egenskaper man selekterar för är: produktion, rotningsförmåga, patogenresistens, stamform, adaption till klimat samt vedegenskaper (densitet, färg).
Tidigare var förädlingsarbetet främst koncentrerat på P. deltoides x P. trichocarpa och förädling för en fullständig resistens, vilken ofta verkar mot specifika patogenraser. Denna resistens har dock brutits ned genom att patogenerna utvecklat nya raser. Exempelvis kan nämnas klonerna Boulare och Beaupré, båda P. trichocarpa x P. deltoides, som användes på stora arealer i Belgien (ca 80 % av planteringsarealen), Holland och Frankrike. I slutet på 1980-talet och början av 1990-talet drabbades de av kraftiga Melampsora-angrepp och såväl unga som äldre bestånd dog. Idag finns inga kloner som kan betraktas som helt resistenta och förädlingsarbetet är numera inriktat mot partiell istället för specifik resistens. Det är alltså fråga om en generell resistens som verkar mot alla raser och genotyper av rostsvampen. Man vill också förädla för tolerans, d v s kolonens förmåga att upprätthålla tillväxt trots att den är mottaglig för patogenen.
Melampsora larici-populina skapar lätt nya kombinationer av virulens, som uppstår i den sexuella fasen på mellanvärden som är lärk. Många och komplexa raser finns i monoklonplanteringar av hybridpoppel, få och enkla i den inhemska arten P. nigra. Därför har intresset för P. nigra ökat. Hur kraftiga Melampsora infektionerna blir, är bl a avhängigt förekomsten av lärk. Med tilltagande avstånd mellan lärk och poppel, desto senare på säsongen infekteras poppeln, vilket minskar produktionsförlusterna och även risken för invintringen och därmed härdigheten påverkas negativt. I den plantskola där klonerna testas på friland för Melampsora har man planterat lärk för att försäkra sig om ett högt bladrosttryck.
Hur patogenisk en sjukdom är, bestäms av virulensen som anger förmågan hos en speciell stam att infektera en viss genotyp och av dess aggressivitet. Man har hittills i Europa identifierat 8 virulenstyper för Melampsora larici-populina.
Trots de stora ekonomiska förluster som drabbade skogsägarna under 1990-tqlet när resistensen hos klonerna Boulare och Beaupré bröts, är det fortfarande väldigt få kloner som används i det praktiska skogsbruket. Idag är det en italiensk klon I-214 som dominerar i Europa och genomgående anläggs bestånden som monoklonplanteringar. Detta styrs i hög grad av industrin som vill ha en så homogen råvara som möjligt för att få en rationell och därmed mer lönsam upparbetning. I Frankrike försöker man nu diversifiera klonanvändningen genom ett nytt bidragssystem som innebär att i områden där en viss klon använts i för stor utsträckning minskar bidraget såvida inte andra kloner används.
Plantering med ett antal kloner i en slumpmässig blandning kan vara bra ur patologisk synpunkt om klonerna inte är besläktade. Störst effekt får man om klonerna utgörs av olika arter. Olika kloner i sammanhängande stora block eller radvis ansågs dock vara tillräckligt för att minska risken för allvarliga patogenangrepp.
Melampsora infektioner på träd (även fullvuxna) kan bekämpas via besprutning från marken med någon form av svampmedel och görs företrädesvis under andra halvan av juni innan rosten är synlig. Besprutningar gjorda sent på säsongen äventyrar trädens härdighet, eftersom bladen förblir gröna en längre tid.
Short Rotation Forestry (SRF) med poppel används inte praktiskt idag i Belgien men kan bli aktuellt framöver. Man har selekterat 200 kloner som tänkbara kandidater. Man påpekade dock att det är brist på odlingsareal varför det är mer troligt att sådana bionenergi-kloner främst kommer att användas i andra länder. I princip används samma selektionskriterier vid urval av kloner till SRF som till ordinärt skogsbruk. Xanthomonas-resistens är dock inte intressant eftersom den inte uppträder förrän vid ca 10 års ålder. Antalet nya stubbskott efter skörd och egenskaper som har med förbränning att göra är viktiga tillkommande karaktärer. I Frankriken finns ca 200 ha med SRF, men intresset är ökande. Det är främst i Italien (Alasia) där intensiv förädling av SRF-kloner görs.
Testning av klonurval
Selektion av bra kloner till kommersiell odling följer vanligen följande steg: Korsning år 1. Plantskoletester år 2 – 4. Fälttester år 5 – 20. Kommersiell selektion år 15 – 20.
Normalt kan det vara 200 familjer som testas via besprutning med Melampsora i växthuset, varefter ca 50 kloner selekteras. Efter de artificiella testerna i plantskolan återstår ca 10 kloner som sedan testas i fält.
Innan klonerna slutligen godkänns för kommersiell användning måste man också visa resultat på klonens stabilitet avseende ett 50-tal egenskaper. De 3 m långa sprötsticklingarna kostar 7 – 8 euro per styck, varav 1 euro tillfaller INBO i form av förädlarrätt.
Pseudomonas syringae som är en typ av bakteriekräfta kopplad till frostskador utgör generellt inget problem i Belgien och inte heller i Frankrike eller Tyskland. Man har god kontroll på klonernas klimatiska anpassning genom att de testas på många lokaler i kombination med information om tillväxtens start och avslutning. Eventuell testning görs artificiellt på samma sätt som för Xanthomonas.
I Belgien görs idag ingen förädling för Marssonina sp. som är en sporsäcksvamp (Ascomycete) som man hade vissa problem med under 1980-talet. Problemen har minskat bl a för att bladinfektioner med Melampsoran konkurrerar ut Marssoninan. Hybrider mellan P. nigra x P. deltoides kan dock vara känsliga för Marssonina och eftersom förädlingen numera är mycket inriktade på denna hybrid så är risken stor att problem med Marssonina ökar framöver. I Frankrike testas resistens mot Marssonina i speciella planteringar där varannan plantrad består av känsliga kloner. Infektionsrisken ökar kraftigt under varma, fuktiga somrar. Klassificering av kloner görs utifrån blad och stam (svarta blödande fläckar som är gynnsam för andra patogener). Korrelationen är bra mellan infektion på blad ett år och infektion på stam ett annat år.
Viltskador utgör inget problem, d v s det finns inget behov av vilthägn.
Insekter är generellt inget större problem vid poppelodling i Belgien, även om viss avgång kan ske i anslutning till plantering. I södra Frankrike kan dock savsugande insekter (aphids) döda planteringar. Även här är det stora klonskillnader. P. nigra är mer känslig än andra arter men nordliga provenienser är mindre känsliga än sydliga. Insekterna som är närmast fronten i utbredningsområdet tycks vara de mest aggressiva, vilket kan vara av vikt mot bakgrund av en eventuell klimatförändring.
Forskning sker med att hitta genmarkörer för bl a patogener och ligninhalt. INRA har kommit en bra bit på väg, men det finns ännu inga resultat som kan användas i den praktiska förädlingen. Däremot används genmarkörer för att bekräfta klonidentiteter. Det är mycket viktigt att rätt kloner används i virulenstester. Exempelvis är P. robusta en klon som är mottaglig mot ett flertal av Melampsora-virulenserna.
Hybridasp
Hybridasp (P. tremula x P. Tremuloides) hade man inte mycket erfarenheter av, men generellt kan tolerans för stamkräfta (Entoleuca mammatum) och grenkräfta (Leucostoma miveum) testas genom inokulation i veden med ett preparerat substrat. Den man skall kontakta i dessa frågor är Pascal Frey (INRA) som ersatt den numera pensionerade Jean Pinon.
Konsekvenser för svenskt förädlingsarbete
Poppel
I de relativt få svenska poppelbestånd som idag existerar har ännu inga större problem med bladrost uppmärksammats. Det finns dock en stor risk att problemen med bladrost kommer att tillta i samband med en förväntad ökad odlingsareal med poppel. Der är därför viktigt att i förebyggande syfte testa olika poppelkloners tolerans mot bladrost.
Steg 1.
Innan man startar upp en testning av tolerans mot bladrost måste man undersöka vilka raser och virulenstyper som finns i Sverige. Möjligen kan det förutom Melampsora lairici-populina vara fråga om andra arter såsom Melampsora allii-populina och Melampsora medusae. Eftersom det är stor skillnad i resistens mellan olika poppelkloner skulle en dylik studie koncentreras till fältförsök där många kloner finns representerade. Dessutom skall värdväxlande lärk finnas i närheten. Förekomsten av bladrost är starkt kopplad till varma, fuktiga somrar, d v s studien görs i första hand ett sådant år.
Målsättningen är att samla in ca 200 uredinier (de små gula prickarna på undersidan av bladen). De 200 proven fördelas på ett 20-tal rostinfekterade träd på olika lokaler och på varje träd tas 3 – 5 infekterade blad. Proverna fryslagras i – 20 C till dess virulenstesten genomförs.
Steg 2.
I nästa steg testas Melampsora-resistens på de kloner (ca 40 st.) som används idag och som är tänkta att användas framöver. Sticklingar tas från samtliga kloner och en förökningsbädd med 5 rameter per klon i förbandet 0,5 inom rad och 2 m mellan rader etableras. Därefter följs proceduren med artificiell testning av blad enligt beskrivningen ovan. Då skall inte bara de svenska Melampsora-raserna ingå utan även referensisolat med de 8 europeiska virulenstyperna, eftersom det är en tidsfråga innan dessa når Sverige.
Steg 3.
År 2 testas resistens mot Xanthomonas på ett träd per klon i förökningsbädden enligt beskrivningen ovan.
Innan eventuella tester påbörjas måste det dock klargöras huruvida det finns risk för att man via testerna sprider icke inhemska patogener till Sveriges skogar. Om en sådan risk föreligger är alternativet att sända testmaterialet till t ex Belgien eller Frankrike och genomföra testerna där.
Hybridasp
För test av stam- och grenkräfta (Entoleuca mammatum, Leucostoma neveum) behövs speciella planteringar där de ca 40 klonerna av hybridasp som kan tänkas användas framöver skall ingå. Hur detta skall gå till får avgöras efter diskussion med en franska experten Pascal Frey (INRA). Eventuellt testas även Xanthomonas och Pseudomonas.