Kyr som produserer mye melk og samtidig har god fruktbarhet og helse. Laks som vokser raskt og er mer motstandsdyktig mot sykdom enn før. Hvete med høyt proteininnhold av god kvalitet. Mye av hemmeligheten ligger i genene.
Av Hilde Mellegård
Flere av oss tenker nok ikke så nøye på hvorfor vi spiser akkurat de plantene eller dyrene som vi gjør i dag. Ei heller på hvilke teknikker som brukes for å få dem frem. Visste du at informasjon om DNA-et er et viktig verktøy?
Små forskjeller, stor betydning
En nyfødt kalv får scannet arvestoffet sitt. Det samme gjelder for en annen kalv født et helt annet sted. Ørsmå forskjeller mellom individer er avgjørende for om oksekalven vil leve lenge som avlsokse eller havne på noens tallerken i ung alder.
Vi vet stadig mer om arvestoffet til planter og dyr, og hva det betyr for deres egenskaper. Denne informasjonen blir i dag brukt innen dyre- og planteavl. Noe av det «hotteste» innen feltet kalles for genomisk seleksjon.
– Ved å bruke informasjon fra DNA-et til tusenvis av oksekalver til å forutsi avlsverdien deres, kan vi velge ut de beste oksene mye tidligere enn vi gjorde før. Dermed reduserer vi generasjonsintervallet dramatisk og øker avlsfremgangen for alle egenskapene i avlsmålet til kua, sier Håvard Melbø Tajet.
Han er leder for forskning og utvikling i Geno, som driver avlsarbeid på melkeku i Norge.
Geno satser enda tyngre på genomisk seleksjon fremover.
– For å kunne velge ut de beste avlsdyra, får vi årlig informasjon om DNA-et til 6000 oksekalver og 6000 kvigekalver. I tillegg bruker norske bønder metoden på 15-20 000 kyr for avlsarbeid i egne besetninger, forteller Tajet.
All informasjonen bidrar på sikt til at den genomiske seleksjonen i ku-populasjonen blir mer treffsikker. Geno arbeider også med å utvikle teknologien videre.
Flere bruksområder
Borghild Hillestad er genetikksjef hos SalmoBreed, et avlsselskap som leverer lakseegg til oppdrettere i Norge og andre land. Hun mener genomisk seleksjon er et viktig verktøy også innen lakseavl.
– Motstandsdyktighet mot virussykdommer og lakselus har vært sentralt siden vi tok metoden i bruk i 2015, sier genetikksjefen.
– Når vi velger ut fisk til avl, er det viktig med mest mulig informasjon om enkeltindividet. Det får vi ved å se på DNA-et.
Hillestad forteller at de også nå tar inn slaktevekt og andre produksjonsegenskaper i arbeidet med genomisk seleksjon.
Også hos Graminor, som utvikler plantesorter for jord- og hagebruk i Norge, skal de ta i bruk genomisk seleksjon i sine avlsprogrammer. Korn er særlig i fokus. Men det er ingen enkel jobb.
– Mange planter har en komplisert genetikk, og er i tillegg veldig påvirket av miljøet. Det gjør arbeidet med genomisk seleksjon vanskelig, forteller Susanne Windju, som er plantebioteknolog.
Men Graminor har planer.
-Motstandsdyktighet mot sykdom kommer til å bli et satsingsområde for oss. I første omgang resistens som blir styrt av et fåtall gener for å teste ulike modeller for genomisk seleksjon, og etter hvert resistens der mange gener er involvert.
Windju legger til at hun på lengre sikt tror avling og egenskaper knyttet til dette, for eksempel lite kvalitetsskader, vil ha en plass innen genomisk seleksjon.
Ulike egenskaper
Når informasjon fra DNA blir brukt i avlsarbeid, kan avlsorganisasjonen velge å fokusere på et fåtall eller mange gener. Hvilke og hvor mange egenskaper som blir vektlagt i arbeidet med genomisk seleksjon, varierer. Eksempler på ulike kategorier av egenskaper er bedre sykdomsresistens, økt produksjonskapasitet og bedre kvalitet på matproduktet. Egenskaper som blir vektlagt er definert i avlsmålene hos de ulike organisasjonene, og målene blir også ofte endret med tiden. For eksempel kan klimaendringer gi nye mål, særlig innen planteavl. Hva som blir regnet som nyttige egenskaper, vil også variere med hvor man befinner seg i verden og hvilken produksjonsform som blir benyttet, for eksempel om det er konvensjonell eller økologisk produksjon.
Genteknologi
I genomisk seleksjon blir genteknologi brukt til å detaljkartlegge DNA. Men arvestoffet hos planten eller dyret blir ikke endret. Utvalget er derfor begrenset til den variasjonen som allerede finnes i en populasjon eller hos en art. Små endringer i arvestoffet, mutasjoner, oppstår spontant i naturen og gir genetisk mangfold. Vi kan deretter påvirke sammensetningen av gener i en populasjon ved å velge ut ulike individer som får formere seg og føre genene sine videre. Dersom det er behov for andre egenskaper, kan genteknologi brukes til å gjøre endringer i DNA-et eller justere hvordan gener blir uttrykt. Her er det imidlertid spesielle regler som gjelder for godkjenning til produksjon av mat eller fôr.
Men for planter er også andre metoder tilgjengelige for å skape større basis for utvalg, uten at de er definert som genmodifisering i lovverket.
Kjemiske og fysiske metoder
Bestråling og kjemikalier gir nemlig brudd og dermed endringer av DNA-et. Resultatet kan bli planter med karaktertrekk som ikke foreldreplantene har. Metoden har vært i bruk innen planteavl i flere tiår. Men det er nesten helt tilfeldig hvor endringene oppstår. Man kan heller ikke styre hvilke endringer som skjer.
Internasjonalt er det registrert flere hundre plantesorter som er utviklet på denne måten. Men Graminor har ikke benyttet seg av stråling eller kjemikalier.
– Vi får med for mange uønskede mutasjoner. Det er en altfor ressurskrevende metode for å få frem en god plante, sier Windju.
Graminor legger heller innsats i å bruke genetisk informasjon i sitt avlsarbeid.
Det er nemlig i genene at mye av hemmeligheten bak gode råvarer ligger.
Genomisk seleksjon
Kort fortalt går genomisk seleksjon ut på å velge ut dyr og planter til avl basert på informasjon om deres DNA. Mesteparten av arvestoffet til et individ er identisk med arvestoffet til andre individer av samme type. Men på noen posisjoner, som kalles genetiske markører, er det små forskjeller mellom individene. Markørene ligger ofte inntil gener. Og markørene og genene blir som regel nedarvet sammen. Ved å lese av markørene får man dermed informasjon om hvilke genvarianter dyret eller planten har, og dermed hvilke egenskaper som kan komme til uttrykk. Avlsarbeidet går mye raskere fordi man ikke trenger å dyrke planten eller se på avkom etter dyret for å vurdere egenskaper. Det er også mulig å teste et større antall individer med potensiale for avl enn med tidligere metoder.
