Bylting í byggkynbótum

Eftir nokkurra ára hlé eru byggkynbætur aftur hafnar á Íslandi. Landbúnaðarháskóli Íslands hóf á vordögum samstarf um kornkynbætur við sænska samvinnufélagið Lantmännen.

Með opinberum stuðningi frá matvælaráðuneytinu. Samstarfið er byltingarkennt, þar sem nýjustu tækni verður beitt við úrval byggplantna. Nú er verkefnið komið á skrið og nýr stofn orðinn til þar sem kynbótamatið er að meðaltali hærra en á núverandi stofni. Hæsta kynbótamatið á einstaklingum í hinum nýja stofni er hærra en hjá einstaklingum með hæsta kynbótagildið í núverandi stofni. Þetta segir okkur að vænlegir einstaklingar eru í hinum nýja stofni. Einstaklingar sem verður að prófa til sannreyningar aðferðafræðinnar við íslenskar aðstæður strax í vor.

Kynbætur fyrri ára

Plöntukynbætur hafa verið með svipuðu sniði í rúm hundrað ár. Þær fara þannig fram að kynbótamaður velur álitlegar foreldralínur sem hann víxlar. Afkvæmi eru síðan sjálffrjóvguð og sáð út í tilraun. Álitlegustu plönturnar eru valdar byggt á sjónrænu mati. Flestum plöntum er hent, en úrvalinu er fjölgað og þær prófaðar í dreifðum tilraunum. Það er nær ómögulegt að meta uppskerumagn þegar horft er á eina plöntu en auðveldara er að sjá og velja fyrir eiginleikum eins og skriði og strástyrk. Í dreifðum tilraunum er uppskera hins vegar mæld á áreiðanlegan hátt. Byggkynbætur á Íslandi tóku mið af uppskeru, rúmþyngd, þúsundkornaþyngd, skriðtíma og þurrefnishlutfalli við skurð. Lagðar voru út byggyrkjatilraunir víða um land með helstu yrkjum á markaði og úrvalskynbótalínum úr íslenska kynbótaverkefninu. Síðastliðin ár hefur tekist að halda þessum tilraunum áfram með styrkjum frá samkeppnissjóðum. Gögnin úr tilraunum síðustu áratuga eru gríðarlega verðmæt, til að mynda eru þau núna nýtt í erfðamengjaúrval.

Nýju aðferðirnar

Síðustu ár hafa nýjar aðferðir sem eiga sér uppruna í búfjárkynbótum rutt sér til rúms í plöntukynbótum. Helsta breytingin er að í stað þess að kynbótamaður ákveði með sjónrænu mati hvaða plöntum er hent og hverjum er haldið, þá er kynbótamat byggt á erfðagreiningum notað í staðinn. Yrki og kynbótalínur úr áralöngum tilraunum við LbhÍ og RALA hafa verið erfðagreindar. Þar með höfum við fyrrgreint gagnasafn af svipgerðargreiningum og erfðagreiningum fyrir þau yrki og línur sem hafa verið prófuð í tilraunum. Þetta gagnasafn er kallað þjálfunarstofn. Slík gögn veita tækifæri til þess að reikna kynbótamat fyrir stakar plöntur byggt á erfðagreiningum. Í þessu felast mikil straumhvörf. Með því erfðagreina nýja kynslóð byggplantna, sem aldrei hafa litið dagsins ljós, hvað þá farið í dreifðar tilraunir víða um land, getum við fengið mat á frammistöðu þeirra við íslenskar aðstæður byggt á skyldleika þeirra við þjálfunarstofninn. Plöntum sem fá hæsta kynbótamatið er haldið en öðrum hent. Í seinni kynslóðum sjálffrjóvgunar eru aðferðir þær sömu og hafa verið til þessa. Kynbótalínum er sáð í tilraunir víða um land þar sem uppskera og aðrir mikilvægir eiginleikar eru mældir.

Síðastliðið vor völdum við foreldralínur af íslenskum og norrænum uppruna til víxlana í kynbótahvelfingu Lantmännen í Svalöf, samkvæmt víxlunaráætlun okkar. Í raun eru um tvö kynbótaverkefni að ræða, annars vegar sexraða og hins vegar tveggjaraða bygg. Afkvæmi þessarra skipta þúsundum. Þau uxu upp og blaðsýni voru tekin og erfðagreind með örflögu.

Fyrsta erfðamengjaspá fyrir íslenskar plöntur

Tímamót urðu í sögu plöntukynbóta á Íslandi 7. nóvember síðastliðinn þegar niðurstöður erfðagreiningar bárust okkur. Þá var reiknað kynbótamat fyrir þrjá eiginleika; uppskeru (tonn þurrefnis / hektara), rúmþyngd (g/dL) og þurrefnishlutfall, sem er hið nýja kynbótamarkmið bygg kynbótaverkefnisins. Hver einstaklingur fékk kynbótaeinkunn byggða á þessum þremur eiginleikum. Þar með var hægt að raða íslensku línunum í röð frá því besta (eða efnilegasta) til þess lakasta.

Nokkurt nýnæmi er fólgið í því að nú er notuð samsett kynbótaeinkunn fyrir bygg á Íslandi. Þá er reiknað vegið meðaltal af stöðluðu kynbótamati fyrir eiginleikana þrjá. Vægið er 50% á uppskeru, 30% á þurrefnishlutfall og 20% á rúmþyngd. Þessi vægi eru ekki vísindalega ákvörðuð eins og stendur, en best væri að notast við hagræn vægi, líkt og gert er í nautgriparækt. Slík kynbótaeinkunn byggð á hagrænu vægi skilar auknum ágóða til bænda. Þróun slíkrar kynbótaeinkunnar kostar þó töluverða vinnu sem verður að ráðast í bráðlega.

Kynbótaeinkunnin og erfðalegur skyldleiki línanna var síðan notaður til þess að útbúa víxlunaráætlun nýju kynslóðarinnar fyrir áframhaldandi stofnþróun. Nýja víxlunaráætlunin var útbúin með aðstoð svokallaðs kjörframlagaúrvals (e. optimum contribution selection).

Kjörframlagaúrvalið er aðferð fræði sem á uppruna í búfjárrækt en hefur verið aðlöguð að plöntukynbótum. Tilgangur aðferðarinnar er að varðveita breytileika við úrval, þannig að erfðaframfarir séu hámarkaðar til lengri tíma litið. Það er því með nokkru stolti að við greinum hér frá því að verið er að beita nýjustu aðferðum í íslenskum plöntukynbótum.

Niðurstöður hermilíkana benda til þess að þær nýju aðferðir, sem notaðar eru, geti margfaldað hraða erfðaframfara miðað við það sem áður var. Því er það markmið okkar, að ný byggyrki líti dagsins ljós innan fárra ára.

Stjórnvöld skilja mikilvægi plöntukynbóta

Stjórnvöld gera sér grein fyrir mikilvægi plöntukynbóta. Um langt skeið hafa stjórnvöld styrkt búfjárkynbætur í gegnum búvörusamninga en ekki styrkt plöntukynbætur með beinum hætti. Nú virðist hafa orðið breyting þar á og stjórnvöld sjá að fjármögnun kynbótastarfs sé skynsamleg leið til að efla íslenskan landbúnað. Ýmiskonar afleiddur ágóði er af kynbótaverkefninu. Þar er fyrst að nefna að byggja upp getu og hæfni til plöntukynbóta. Nær engin nýliðun hefur orðið í þeim ranni síðustu ár enda fór heil kynslóð fræðimanna á lífeyrisaldur án þess að tekið væri við keflinu. Með þeim gögnum og þeirri aðstöðu sem kynbótaverkefnið býr til getur íslenskt búvísindafólk tekið þátt í þeirri miklu tæknibyltingu sem er að verða í plöntukynbótastarfi. Þess ber að geta að kynbætur fyrir norrænar aðstæður eru ekki aðeins hagsmunamál fyrir Ísland. Heimsbyggðin öll hefur mikla þörf fyrir að aðlaga nytjajurtir og búfé að breyttum aðstæðum vegna loftslagsbreytinga. Fyrirliggjandi er alvarleg staða í fæðuöflun heimsins. Sum landbúnaðarsvæði munu eyðast og önnur munu rýrna að gæðum og verða meira krefjandi. Enn önnur svæði munu verða hentugri til landbúnaðar. Til að fæðuframleiðsla heimsins nái að aðlagast er mikilvægt að flýta kynbótastarfi. Kornkynbætur fyrir íslenskar aðstæður er því dæmi um rannsóknarefni sem verður sífellt mikilvægara á heimsvísu.

Framkvæmd plöntukynbóta þarf að vera í gegnum skipulagðar jarðræktartilraunir sem þurfa að vera nákvæmar, vel undirbúnar, og með staðlaða sýnaúrvinnslu. Aðstaða til þessarar vinnu hefur aldrei verið sem best verður á kosið hér á landi.

Sem stendur er Jarðræktarmiðstöð LbhÍ í svo döprum húsakosti að það er til skammar. Húsnæðið er ónýtt og heilsuspillandi og þar verður ekki unnið framar. Mikil eftirvænting er vegna fyrirhugaðrar byggingar nýrrar miðstöðvar til jarðræktarrannsókna á Hvanneyri.

En slík aðstaða er skilyrði fyrir framgöngu kynbótaverkefnisins. Auk þess yrði hún mikil lyftistöng fyrir íslenskar landbúnaðarrann- sóknir sem hafa mátt standa höllum fæti. Ný aðstaða myndi laða að sér ungt fólk og fjármagn til frekar rannsókna og kennslu.

Starfsemi jarðræktarmiðstöðvar hefði það að markmiði að afla þekkingar um ræktun og miðla henni til bænda og annara hagaðila, þar með auka framleiðni á umhverfisvænan og hagrænt sjálfbæran hátt, íslenskum landbúnaði til heilla, Íslandi til dýrðar.