Överraskande upptäckt kan ge mer motståndskraftiga plantor

Vid förökning av barrträdsplantor genom somatisk embryogenes utvecklas celler från embryon i frön till flera genetiskt identiska individer. Under processen odlas de till en början i en näringslösning och utsätts för höga doser av vissa växthormoner. Med denna teknik är det möjligt att snabbt föröka en planta med goda genetiska egenskaper och få en stor mängd plantor. Metoden är därför av stort intresse för skogsnäringen och i Sverige pågår teknisk utveckling för kommersiell produktion av plantor.

– Vår upptäckt att plantor som tagits fram med hjälp av somatisk embryogenes också var mer motståndskraftiga mot snytbaggeangrepp gör tekniken än mer intressant, säger Adriana Puentes, studiens förstaförfattare och forskare vid SLU.

Upptäckten bygger på ett omfattande underlag. Granplantor framtagna med somatisk embryogenes från 50 halvsyskonfamiljer jämfördes med fröplantor från samma halvsyskonfamiljer i tre stora fältförsök anlagda av Skogforsk i södra Sverige. Det ursprungliga syftet var att se om det fanns skillnader i tillväxt beroende på hur plantorna hade förökats.

Forskarna använde två av försöken för att studera snytbaggeangrepp, men förväntade sig framförallt skillnader mellan de olika halvsyskonfamiljerna – inte att tekniken att ta fram plantan skulle ha betydelse.

– Vi blev väldigt förvånade när vi såg att plantorna som var framtagna med somatisk embryogenes genomgående hade klarat sig bättre från snytbaggeangrepp. Vi fick titta en gång till. Men det var så tydligt och vi hade två stora experiment som visade samma sak, säger Göran Nordlander, medförfattare och professor vid SLU.

Plantorna som förökats genom somatisk embryogenes blev angripna av snytbaggar i ca 10 procent lägre grad och när de blev angripna så var mängden gnag ca 25 procent mindre än på fröplantorna. Beroende på växtplats och andra faktorer kan effekten förväntas bli större eller mindre, men effekten är helt klart så pass stor att den har betydelse för skogsbruket.

Under själva processen att producera plantor med somatisk embryogenes används hormoner i höga halter. Det innebär en stress som liknar den som uppstår vid angrepp av skadegörare. Forskarna tror att det leder till att plantan har ett bättre försvar jämfört med fröplantorna eller kan reagera snabbare vid framtida angrepp.

– Vi tror att den ökade försvarsförmågan hos plantor som tagits fram med denna metod är ett generellt fenomen och därför kan denna upptäckt få betydelse för växtskyddet inom många olika områden. Till exempel används metoden vid odling av bananer, kakao, vindruvor och även andra barrträd som lärk. Nu vill vi fortsätta studera mekanismerna bakom fenomenet, säger Adriana Puentes.

Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Frontiers in Plant Science.

Mer information

Vetenskaplig artikel

Puentes, A., Högberg, K.-A., Björklund, N., & Nordlander, G. 2018. Novel avenues for plant protection: Plant propagation by somatic embryogenesis enhances resistance to insect feeding. Frontiers in Plant Science 9: 1553. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01553

Kontaktperson

Adriana Puentes
Institutionen för ekologi
Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
Adriana.Puentes@slu.se, 018-67 24 03

Övriga författare

Karl-Anders Högberg
Skogforsk
Karl-Anders.Hogberg@skogforsk.se

Niklas Björklund
Institutionen för ekologi
Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
Niklas.Bjorklund@slu.se

Göran Nordlander
Institutionen för ekologi
Sveriges lantbruksuniversitet (SLU)
Goran.Nordlander@slu.se

Pressbilder

(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Fotograf ska anges.)

Somatiska embryon av gran utvecklas till flera identiska individer i en petriskål. Foto: Eva Persson

Snytbagge gnager på en granplanta. Kådan som tränger fram ur skadan är en del av plantans försvar. Foto: Claes Hellqvist

Adriana Puentes på institutionen för ekologi forskar på hur växter försvarar sig mot angrepp från insekter. Foto: SLU