Gener i cellens energifabrik, mitokondrien, kan skapa feminina blommor
Att rapsblommor är självbefruktande försvårar arbetet för växtförädlare. Därför är det intressant att som ”mödrar” använda plantor med blommor som inte kan bilda pollen. Sådana hansterila blommor kan bildas när cellkärnans arvsmassa inte samverkar normalt med cellens mitokondrier (”energifabriker”), som har eget DNA. Om detta genetiska samspel mellan cellkärna och mitokondrie handlar en avhandling av Jenny Carlsson från SLU.
Olja från rapsfrön används som matolja men kan också användas som biodiesel eller i till exempel hudkrämer. Rapsolja brukar kallas Nordens olivolja och är mycket hälsosam, rent av nyttigare än olivolja. Bland annat innehåller rapsolja en hög andel enkel- och fleromättade fettsyror. Växtförädlare arbetar nu med att ta fram rapssorter som är ännu bättre ur näringssynpunkt eller bättre anpassade för andra användningsområden.
Liksom många andra grödor har raps tvåkönade blommor som är självbefruktande, dvs. en och samma individ är både pappa och mamma till sina frön. För att få in nya egenskaper måste en självbefruktande art korsa sig med en annan individ, s.k. korsbefruktning. Detta är speciellt viktigt i växtförädling, då man vill kombinera egenskaper från olika individer. I stället för att klippa av alla ståndare på moderplantor använder man sig gärna av hansterila plantor.
Plantor med blommor utan fungerande ståndare kan bildas spontant i naturen, antingen genom mutationer i cellkärnan eller genom förändringar i cellernas ”energistationer”, mitokondrierna. För att undersöka de mekanismer som styr blomutveckling och frösättning hos raps har Jenny Carlsson använt växter där cellkärnans arvsmassa kommer från raps, men där mitokondriernas arvsmassa även innehåller varierande mängder DNA från modellväxten backtrav*.
Normala rapsblommor består av foderblad, kronblad, ståndare och pistiller, och cellkärnans arvsmassa innehåller alla de gener som behövs för att dessa delar ska utvecklas på rätt sätt. Jenny Carlssons växter hade däremot blommor med olika typer av avvikelser, t.ex. feminiserade ståndare som ser ut som pistiller. Det centrala i avhandlingen är en kartläggning av hur mitokondrierna ?stänger av? olika gener som normalt styr blommans utseende. Med dessa detaljerade kunskaper kan växtförädlarna utnyttja hansterila plantor med betydligt större precision än tidigare.
* Backtrav har länge använts som modellväxt i studier av hur växter fungerar. Fördelarna med att använda backtrav är att den är liten och lättodlad och har en liten arvsmassa. Dessutom har arvsmassorna i såväl cellkärna som mitokondrie och kloroplast kartlagts.
Agronom Jenny Carlsson, institutionen för växtbiologi och skogsgenetik, SLU, försvarade den 14 september 2007 sin avhandling The Mitochondrial influence on nuclear gene expression in cytoplasmic male-sterile Brassica napus . Disputationen ägde rum i Genetikcentrum, SLU, Ultuna, Uppsala. Opponent var professor Kathleen Newton, Interdisciplinary Plant Group, University of Missouri-Columbia, Columbia, USA.
Pressbild: (får publiceras fritt i samband med artiklar om disputationen, fotograf ska anges)
Jenny Carlsson med rapsplantor (Foto: Maria Abrahamsson)
http://www-nlfak.slu.se/pressbilder/jenny_carlsson_m_raps.jpg
Mer information: Jenny Carlsson, 018-67 32 39, jenny.carlsson@vbsg.slu.se
Länk till pdf med den fullständiga avhandlingen: http://diss-epsilon.slu.se/archive/00001518/
För enbart svensk sammanfattning (inklusive figurer och titelsida): http://vaxt.vbsg.slu.se/~jennyc/sv_sammanfattning_jenny20070805.pdf
