Klimatilpasning for arter i grasfamilien

  • I tillegg til fôrplanter inneholder grasfamilien også matplantene som kornartene hvete, rug og bygg .
    Foto
    Even Bratberg

De fleste grasarter har sin opprinnelse i tropene og sub-tropene, men grasunderfamilien Pooideae er mer tilpasset kjølige klimaområder som i Norden, noe som er helt avgjørende for vellykket overvintring hos oss. Det genetiske grunnlaget for denne tilpasningen er temaet for doktorgraden (PhD) til Marian Schubert.

Klimatilpasning for arter i grasfamilien

Gras er ikke bare grønne enger med timotei og svingel. Gras er kanskje den største plantefamilien i verden med mer enn 10 000 grasarter spredt over hele kloden. I tillegg til fôrplanter inneholder grasfamilien også matplantene som kornartene hvete, rug, bygg osv, ja til og med mais. De fleste grasarter har sin opprinnelse i tropene og sub-tropene, men grasunderfamilien Pooideae er mer tilpasset kjølige klimaområder som i Norden, noe som er helt avgjørende for vellykket overvintring hos oss. Det genetiske grunnlaget for denne tilpasningen er temaet for doktorgraden (PhD) til Marian Schubert.

Tittelen på avhandlingen: ” Evolusjon av tilpasninger til temperert klima i gras-underfamilien Pooideae»

Tid og sted for prøveforelesning og disputas: Mandag 12. desember kl. 12:15 i auditoriet på SKP,  (Senter for klimaregulert planteforskning), Syverudvn. 6, Ås.

Emne for prøveforelesningen:  "Genomic mechanisms leading to the evolution of new genes and their functional diversification"

En del av forsøkene forgikk i veksthus.

En del av forsøkene forgikk i veksthus.

Foto
Marian Schubert

Vinterherdighet

Mange tempererte planter, inkludert gras, er avhengig av å gå gjennom en klimatiseringsperiode med lav temperatur for å øke nivået av frostresistens og dermed sikre god overvintring. - Under kuldeherdingen lager Pooideae-gras blant annet proteiner i cellene sine som forhindrer at iskrystaller vokser seg så store at de skjærer gjennom og ødelegger celleveggen, forteller Marian Schubert. En annen tilpasningsstrategi er vernalisering, som akselerer blomsterutviklingen etter en lang kuldeperiode og forhindrer at planten blomstrer for tidlig. Når for eksempel høsthvete såes om høsten er blomstringsevnen blokkert. En lang kuldeperiode (vinter) fjerner blokkeringen og fører til at blomstring først foregår om våren når forholdene ligger til rette for vekst og frødanning. Kuldeherding og vernalisering er godt studert hos Pooideae-arter brukt i landbruket; men vi vet lite om de ville Pooideae-arter har den samme tilpasningen.

 

Grunnforskning

Studiene til Schubert viser at sammenlignet med mat-gras-arter som for eksempel bygg er bare en liten andel kuldegener felles i alle arter. Komplekse mekanismer som kuldeherding  oppsto etter at de viktigste Pooideae-linjene evolusjonsmessig allerede hadde skilt lag og er kanskje knyttet til det global klimaskiftet for rundt 35 million år siden. Vernaliseringen derimot har mest sannsynlig oppstod tidlig i Pooideae-underfamilien.

-Resultater våre vil øke forståelsen av den naturlig tilpasning til klimaendringer i planter og belyser evolusjonshistorien til de viktigste egenskapene til korn- og fôrgressvekster brukt i Norden, hevder Schubert. Med klimaendringer og mer ustabilt vær vil  en økt forståelse for tilpassingsmangfoldet i Pooideae-arter være til nytte for den moderne planteforedlingen.

Hovedveileder har vært dr. Siri Fjellheim (NMBU) med prof. Torgeir Rhodén Hvidsten (NMBU), dr. Simen Rød Sandve (NMBU), prof. Odd-Arne Olsen (NMBU) og prof. Odd Arne Rognli (NMBU) som medveiledere.

Bedømmelseskomité: Dr. Pascal-Antoine Christin, University of Sheffield, UK, Dr. Torben Asp, Aarhus University, Danmark, professor Jorunn E. Olsen, IPV, NMBU

Avhandlingen ligger til offentlig gjennomsyn på Universitetsbiblioteket, Tårnbyningen: 2016: 89 ISSN 1894-6402, ISBN 978-82-575-1403-7.

Published 5. desember 2016 - 13:48 - Updated 26. juni 2018 - 14:19