Kurkistus tulevaisuuden taimitarhaan Kasvullinen lisäys hankkeen tavoitteet, tuloksia ja tulevaisuuden näkymiä Hankkeen vastuullinen johtaja Tuija Aronen 27.11.2012
Metsäpuiden kasvullinen lisäys... tuottaa taimia, jotka ovat monistettavan yksilön kopioita parhaista perheistä ja puista ominaisuuksiltaan yhtenäistä aineistoa nopeasti tuotantoon mahdollisuus tuottaa halutunlaista (koriste-, kestävyys- tai kuituominaisuudet) tai tiettyihin oloihin sopeutunutta aineistoa mahdollisuus säädellä perinnöllistä monimuotoisuutta
Lisäysmenetelmistä tehokkain on solukkoviljely Menetelmä voidaan ottaa käyttöön Suomessakin..
Kasvullinen lisäys osaamista ja teknologiaa biotalouden tueksi (EAKR-hanke) 2011-2014, Budjetti 611 087 Hanketta rahoittaa Etelä-Savon maakuntaliitto Euroopan aluekehitysrahastosta 3 tutkijaa: FT Susanne Heiska, FT Saila Varis, MMT Jinrong Lu Uudet ratkaisut kuusen metsänviljelyaineiston tuotantoon Metsäpuiden erikoismuotojen tuotteistaminen viherrakentamisen tarpeisiin Kasvullisen lisäyksen mahdollisuudet männyn sydänpuun laadun parantamisessa
Kasvullinen lisäys osaamista ja teknologiaa biotalouden tueksi tutkimussektorin ja käytännön toimijoiden yhteistyönä Metsäntutkimuslaitos, Punkaharju Taimityllilä Oy, Mäntyharju Itä-Suomen yliopisto, prof. Julkunen-Tiitto
Uudet ratkaisut kuusen metsänviljelyaineiston tuotantoon Suomessa on pula jalostetuista kuusentaimista; siemenviljelyksiä vaivaavat epäsäännöllisen kukinnan lisäksi taudit ja tuholaiset Menetelmä kuusen massalisäykseen: solukkoviljely Huippulaatuisten lisäysaineistojen tuotto Solukkolinjojen säilytys syväjäädytettyinä kaupallista tuotantoa varten Tutkimuksen ja taimituottajien yhteistyö / palvelukonsepti Solukkoviljellyn aineiston kauppaa koskevien kysymysten ratkaiseminen
Menetelmänä siemenalkioiden monistus (kasvullisten alkioiden tuotanto = somaattinen embryogeneesi) Viljelmien aloitus siemenalkioista Monistus Kasvullisten alkioiden kypsytys Keinosiemen / pakastus 700 kpl/g.. ja idätys Viljelmien syväjäädytys Taimien karaisu ja siirto kasvihuoneelle taimitarhalle Kuva K-A Högberg, Skogforsk
Lisäysaineistot säilytetään syväjäädytettyinä Kryopreservaatio = elävän aineiston säilytys nestetypessä (-196ºC) Syväjäädytys säilyttää solukon nuorena ja alkiontuottokykyisenä kenttätestaus mahdollista otettavissa viljelyyn milloin hyvänsä Aineistot suojassa ulkoisilta tekijöiltä & pienessä tilassa Tuija Aronen June 2010 8
Kuusen metsänviljelyaineistojen solukkolisäys - tuloksia 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Jalostusperhe 1) Testattu kuusilajeilla käytettyjä menetelmiä, valittu meidän kuuselle sopivin 2) Tuotettu & syväjäädytetty lisäysaineistoja tulevaisuuden metsänviljelyyn - 2011 aloituksista testattu 867 linjaa 12 perheestä (I vyöhyke), valittu 155 linjaa - 2012 tehty 1221 uutta aloitusta 11 perheestä (II vyöhyke) uusia linjoja tulossa 3) Seuraavaksi: - tuotantomittakaavan kasvattaminen, liuosviljelyn ja bioreaktorien testaus - 2011 aloitetut linjat kenttätestaukseen
Kuusen metsänviljelyaineistojen solukkolisäys - tuloksia Meneillään: Metsänviljelyaineiston tuotannon palvelumalli - Metlan / taimituottajien rooli - aineistojen saatavuus - korvauskysymykset Solukkoviljellyn aineiston kauppa: Lainsäädännön tarkastelu ja aineiston koerekisteröinti yhteistyössä EVIRAn kanssa
Metsänviljelyaineiston tuotannon palvelumalli - ehdotus Metlan rooli 1) Toteuttaa metsänjalostusohjelmaa 2) Tuottaa & säilyttää lisäysaineiston - solukkoviljelyaloitukset jalostusohjelman parhaista puista - solukkolinjojen taimituotantokyvyn testaus - massatuotantoon sopivien linjojen valinta ja säilytys kryopreservoituna 3) Lisäysaineistojen testaus ja rekisteröinti - kenttäkokeet valituilla linjoilla 2013-2014 alkaen - muodostaa ja rekisteröi linjojen yhdistelmiä, joille on määritelty käyttöalue ja huomioitu riittävä monimuotoisuus - luovuttaa lisäysaineiston massamonistusta varten taimituottajille
Esimerkki kasvullisesti lisätystä metsänviljelyaineistosta: Sitkankuusi Englannissa ja Irlannissa Pistokkaita noin 7 milj. kpl/ vuosi - reilu viidennes viljelyaineistosta - jalostettua aineistoa: parempi kasvu & laatu - pistokkaan hinta 1,4-1,5x siementaimen hinta Irlannissa pistokkaita tuotetaan solukkotaimista - Coillte (valtion metsäyhtiö) - 25 000 solukkotaimea pistokasemoiksi / vuosi, á 3 - emoista 50 pistokasta / vuosi, 4-6 vuoden ajan emon osuus pistokkaan hinnasta 0,015 - suositellaan istutettavaksi 50:50 seoksena jalostamattoman aineiston kanssa lisäkustannus 156 /ha lisätuotto 985 /ha (42 v. kiertoaika, 5% korko) = 1 lisäpanoksella 6,3 tuottoa lisää Steve Lee & David Thompson, marraskuu 2012
Esimerkki kasvullisesti lisätystä metsänviljelyaineistosta: Metsäkuusi Ruotsissa Södra - pistokkaita 1 milj. 2012-13, 2 milj. 2013-14 - kasvunparannus +25% ( +130 m 3 /ha; +6000 SEK/ha) - lisähinta +20% (pistokas 5 SEK, siementaimi 4 SEK) Yhtiöt kehittävät yhdessä solukkolisäystekniikkaa, tavoitteena saada tuotanto käyntiin lähivuosina. Göran Örlander / Bengt Andersson; NOVELTREE; lokakuu 2012
Esimerkki kasvullisesti lisätystä metsänviljelyaineistosta: eri kuusilajit Kanadassa Massalisättyjen pistokkaiden (4-10 milj./v) lisäksi viljellään testattujen kloonien (10-30 kpl) seoksia Kuusen solukkotaimien tuotanto / JD Irving Ltd - yli 2000 solukkolinjaa kenttäkokeissa 45 paikalla - noin 100 kuusilinjaa (P. glauca, P. abies) tuotannossa, viljellään parhaille maille (0,4-1,2 milj. kpl /vuosi) Metsäkuusi / JD Irving Ltd - 242 solukkolinjaa 36 perheestä kenttäkokeessa 12v - näistä parhaat 20 % (=48 linjaa) 9-vuotiaina: hyönteistuho (Pissodes strobi) 50 6 % pituuskasvu +18 %, tilavuuskasvu +31 % > kokeen ka monimuotoisuus: 42% perheistä / 61% vanhemmista Andrew McCartney, marraskuu 2012 Yill-Sung Park, 2009
Havaintojen lukumäärä, n = 137 Kasvullisen lisäyksen mahdollisuudet männyn sydänpuun laadun parantamisessa 30 25 Männyn sydänpuu on lahonkestävää. 20 15 10 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Sydänpuun stilbeenipitoisuus, PS + PSM (mg/g) Kestävyyden aikaansaavat tietyt uuteaineet, stilbeenit. Stilbeenejä syntyy myös puun puolustautuessa tauteja tai tuholaisia vastaan. Mäntyjen välillä on laaja perinnöllinen vaihtelu stilbeenien tuotantokyvyssä. Olisiko mahdollista lisätä kasvullisesti paljon stilbeenejä tuottavia puita ja viljellä niitä luomukestopuuna?
Sienen kasvu, Kitiiniä (mg/g DW) Solukkolisäys männyn sydänpuun laadun parantamisessa tuloksia 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Männyn SE linjojen resistenssi P. placenta sienelle 467 486 759 1076 515 899 1036 1521 High Low Solukkoviljelyaloitukset onnistuvat sekä paljon että vähän stilbeenejä sisältävistä puista Solukkolinjojen stilbeenipitoisuudessa on suuria eroja Linjat kestävät sienen hyökkäystä koemaljoilla eri tavoin; paljon stilbeenejä sisältävät ovat kestävämpiä Korreloiko laboratoriokestävyys taimien kestävyyteen luonnossa?
Kiitos!