Hur bestämmer träden när de ska blomma?
Maria Klintenäs vid SLU har funnit ett samband mellan den genetiska regleringen av trädens åldrande, blomning, knoppsättning och förgrening i sitt doktorsarbete. Dessa nya kunskaper skulle kunna användas för att snabbare kunna förädla träd.
Den långa ungdomstiden (juvenil period) hos träd gör att arbetet med att förädla träd tar betydligt längre tid än till exempel spannmålsförädling. Maria Klintenäs har med sin avhandling från institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi vid SLU ökat kunskapen om längden på den juvenila perioden och om blomning hos träd.
Den lilla ettåriga örten backtrav, Arabidopsis, har länge varit modellväxt i växtforskningen. En annan modellorganism är hybridasp. Eftersom Arabidopsis är betydligt lättare att arbeta med än hybridasp, mest beroende på storlek och kort generationstid, görs vanligen de grundläggande undersökningarna av en ny gens funktion i Arabidopsis. Om genen därefter verkar intressant, letar man reda på motsvarande gen hos hybridasp och undersöker om den har samma funktion där.
För några år sedan upptäcktes att ett så kallat mikro-RNA, miR156, som fungerar som en övergripande regulator för den juvenila perioden i Arabidopsis. Maria Klintenäs har nu undersökt om miR156 har samma funktion i hybridasp.
– Jag kan verifiera att miR156 i stort sett fungerar på samma sätt i den fleråriga hybridaspen, som i den ettåriga örten Arabidopsis, och därmed påverkar den längden på ungdomstiden även hos trädet, säger hon. Jag har också visat att miR156 påverkar en mängd andra egenskaper hos hybridasp, som förgrening, dagslängdsstyrd knoppsättning och temperaturreglerad knoppsprickning.
I både hybridasp, Arabidopsis och en mängd andra blommande växter finns en gen kallad FT, som sätter igång blomningen hos vuxna växter då förhållandena är de rätta. FT-genen har ändrats extremt lite under evolutionens gång, eftersom plantor, vars FT-gen muterat, löper risk att inte blomma och därmed inte kunna föröka sig. Att FT har bevarat sin ursprungliga funktion, även då nya arter bildats, kan visas genom att det går utmärkt att starta blomning hos Arabidopsis med hjälp av FT från helt andra arter, t.ex. ris, äpple eller potatis.
– FT-genen, med sin funktion att starta blomning, finns till och med hos de evolutionärt sett allra äldsta blommande växterna, såsom näckrosor, vars släkte delades av från övriga vanliga blommande växter för cirka 120 miljoner år sedan. Däremot verkar FT saknas i våra barrträd, som särskiljdes från de blommande växterna för ca 250 miljoner år sedan.
Maria Klintenäs har också studerat funktionen av TEMPRANILLO-genen som påverkar blomningen och längden på ungdomsperioden i Arabidopsis. Hon kunde inte säkerställa att motsvarande hybridaspgen reglerar längden på ungdomsperioden i hybridasp. Däremot kunde hon visa att den påverkar både förgrening och knoppsättning hos hybridasp.
Även blomningsgenen FT har tidigare visat sig påverka knoppsättning hos hybridasp. Det verkar därmed finnas ett relativt starkt samband mellan regleringen av åldrande, blomning och knoppsättning i träd.
INFORMATION OCH KONTAKT
FM i biologi Maria Klintenäs vid institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi, SLU, försvarar sin avhandling med titeln ”Regulation of Phenology and the Juvenility-to-Maturity Transition in Trees”. Disputationen avser filosofie doktorsexamen.
– Tid: fredagen den 23 november 2012 klockan 10.00
– Plats: P-O Bäckströms sal, SLU, Umeå
– Opponent: Professor Isabel Allona, Centre for Plant Biotechnology and Genomics, Madrid, Spanien.
Mer information
Maria Klintenäs, 090-786 85 90, 073-739 02 69, Maria.Klintenas@slu.se
