Kasvinjalostus – valinnan taidetta

Tämä tiivistelmä kasvinjalostuksen perusteista kertoo myös mihin yhtiössämme lajikekehittämisessä pyritään. /HH

Kaikilla organismeilla on jokaisessa solussaan oma määränsä kromosomeja.

Kromosomit ovat ikäänkuin elämän datanauhoja, jotka ovat rakentuneet deoksiriboosinukleotidi -nimisestä ketjumaisesta polymeerimolekyylistä, DNA:sta.

Kuten esimerkiksi ihmisellä ja hampulla nämä kromosomit koostuvat kahdesta toisiinsa kiertyneestä ketjusta eli isän ja äidin puolelta tulleet kromosominauhat kiertyvät yhdeksi kromosomiksi.

Hampulla näitä kromosomeja on yhteensä 10 kappaletta ja yksi näistä kymmenestä on sukupuolen määräävä kromosomi joka siis kuten muutkin kromosomit koostuu isältä ja äidiltä tulleista puolikaskromosomeista. Näitä puolikkaita kromosomeja, haploideja on kahdenlaisia, X ja Y -kromosomeja.

Kun sukupuolikromosomi on muotoa XX syntyy naaras ja kun muotoa XY syntyy uros.

Sukusoluissa eli ihmisellä munasoluissa ja siittiösoluissa ei ole kaksoiskierrettä vaan sukusolun syntyessä ns meioosissa, sukupuolikromosomi jakautuu kahtia niin että soluun tulee naisilla puolikas XX-ketjua eli X ja miehellä puolestaan puolikas XY-ketjua eli X ja Y. Miehen siittiöitä on kahdenlaisia X tai Y -versioita. Ja näin siittiö siis määrää sukupuolen sekä hampulla että ihmisellä. Emikukkia ja siemeniä tuottavalla hampulla on jokaisessa solussaan siis sukupuolikromosomi joka on muotoa XX ja siitepölyä tuottavalla hedekasvilla muotoaa XY

Perinnöllisyyden ja risteytymisen kannalta olennaista on se että kun haploidit, yksijuosteiset sukusolut syntyvät niiden kromosomeihin tulee satunnainen otos emon/isän kaksijuosteisista kromosomeista. Kun sitten haploidit sukusolut yhtyvät, syntyy kaksijuosteinen diploidinen alkio, jossa molempien sukupolvien ominaisuuksia on periytynyt jälkeläisille.

Kromosomit voidaan ajatella elämän datanauhoiksi, ehkäpä eläviksi datanauhoiksi, joissa sitten on ominaisuuksia koodaavia geenejä omissa paikoissaan. Kussakin kromosomissa on suuri määrä dna-jaksoja, geenejä, jotka sijaitsevat tietyissä paikoissa kromosomia, lokuksissa.

Niinpä esimerkiksi kasvun kukkimisen alkua säätävä geeni voi sijaita vaikkapa kolmannen kromosomin tietyssä kohdassa.

Perinnöllisyyden ja risteytysten kannalta olennaista on se että noista geeneistä on olemassa erilaisia versioita. Samaan lokukseen voi vaihtoehtoisesti tulla erilaisia versioita, joita sanotaan alleeleiksi. Kasvinjalostuksessa pyrimme valitsemaan niitä alleeleja jotka tuottavat haluamiamme ominaisuuksia.

Kasvinjalostus on valinnan taidetta, jonka avulla lisätään populaatiossa haluttuja alleeleja.

Alleeja on kahdenlaisia, resessiivisiä ja dominoivia.

Ns autoflower-ominaisuus hampulla on resessiivinen. Auto-flower ominaisuus tarkoittaaa siis sitä että kasvi rupeaa automaattisesti tietyn ikäisenä kukkimaan eikä kukinta edellytä esimerkiksi 12/12 pimeän ja valoisan vaihtelua.

Autoflower ominaisuus on pohjoisessa menestyvien hamppulajikkeiden elinehto mutta autolajikkeilla on käyttöä myös eteläisemmillä alueilla. Tässä hankkeessamme kasvatamme ja kehitämme autoflowerhamppua.

Jos haluaisimme kehittää jostakin valojakson vaativasta lajikkeesta autoflower -lajikkeen kuinka se tapahtuisi?

Merkitään alleeleja seuraavasti A = sisältää autoflower ominaisuuden

a = ei sisällä, vaatii valojakson

Jos meillä on autolajike sen geenipaikassa tulee olla auto-ominaisuus sekä isältä että äidiltä muuten ominaisuus ei ilmene eli kromosomissa on tuossa geenipaikassa sekä isältä että äidiltä autoominaisuus eli (A,A) Tuossa toisessa etelän lajikkeessa auto-ominaisuutta ei ole, eli se on muotoa (a,a). Kun nyt sitten pölytetään toinen kasvi toisella saadaan seuraavia risteymiä

(A,a)

Tämä risteytyksen ensimmäinen F1 sukupolvi sisältää piilevänä auto-ominaisuuden mutta koska ominaisuus pitäisi tulla molemmilta, yksikään kasveista ei ole autoflower.

Mutta kun annetaan tämän risteytyspopulaation risteytyä keskenään eli tehdään risteytys

(A,a) x (A,a) saadaan F2 sukupolveen seuraava jakauma variaatioita:

(A,A) , (A,a) , (a,A), (a,a) Nähdään että neljäsosa F2 siemenistä omaisi jo auto-ominaisuuden.

Nyt voidaan siis tuoda populaatio jo ulko-oloihin pitkän päivän valoon jolloin vain neljäsosa kukkii, mutta ne ovat jo sitten auto-ominaisuuden kannalta ns homotsykoottisia eli samaperintäisiä. Auto-ominaisuus on ja pysyy populaatiossa.

Eriasia sitten on se, onko tuossa risteytyksessä onnistuttu luomaan autolajike, joka muistuttaisi kovin paljoa tuota valojakson vaativaa lajiketta.

Kukin lajike on aina tiettyjen geenien summa. Kaikkia ominaisuuksia ei voi vakioida kuin kloonaamalla. Niinpä auto-ominaisuuden lisäksi tuossa risteytyksessa periytyi myös monia muita ominaisuuksia. Mitä useampia ominaisuuksia halutaan vakioida johonkin lajikkeeseen, sitä useampia sukupolvia valintajalostusta tarvitaan.

Kasvinjalostus on todellakin valinnan taidetta. On sovitettava yhteen erilaisia valintakriteerejä.

Pohjoisen auringon kasvinjalostustyössä noteeraamme seuraavia valintakriteerejä

1. Nopea liikkeelle lähtö, alkukasvu

-tärkeä ominaisuus kilpailussa peltokasvatuksessa rikkaruohojen kanssa

2. Nopea kukinnon valmistumisaika ja siementen kypsymisaika

-erittäin tärkeää olisi saada useampi viikko aikaistettua Finola-lajikkeen speksejä. Sateinen syyskuun loppu ei ole hyvä aika koota satoa

3. Runsassatoisuus

-tätä ominaisuutta viranomaiset erityisesti katsovat punnitessaan uuden lajikkeen hyväksyntää

4. Vahvat aromit

-kasvava merkitys jos kasvimateriaalia käytetään eri tarkoituksiss

5. Kasvutavat ja korkeus

Hankkeessamme tarkkaillaan erilaisia kasvutapoja ja korkeuksia

Olemme tutkimassa seuraavia eri linjoja:

-nopeat ja matalat, haaroittuvat. Kasvihuoneoloihin cbd.-tuotantoon

-peltoviljelyyn, öljysiementuotantoon soveliaat

-korkeat, nopeat mutta ulkona kukkimaan ehtivät, kuitutuotantoon soveliaat

-isot, hitaat haarovat kasvihuoneisiin tai etelän aurinkoon tarkoitetut ns early cbd-lajikkeet

6. Värit

Tarkkaillaan ja tutkitaan erityisesti purppurakukinnon omaavia yksilöitä. Käynnistetään omaa koetoimintaa niiden yhdistepitoisuuksien osalta.

7. Jotakin muuta kiinnostavaa ja jännittävää

Lipidit