Forskningsprojekt om kassava
Kassavan kommer ursprungligen från Latinamerika, där indianerna odlat den under mycket lång tid, speciellt för det rika innehållet av stärkelse i rötterna. På 1700-talet introducerades grödan i Afrika, där den med tiden kommit att bli oerhört viktig, på grund av att den inte är särskilt resurskrävande att odla. Grödan klarar sig på mycket magra jordar och i torra områden. Dessutom kräver den relativt liten arbetsinsats.
Kassava produceras huvudsakligen av småodlare. Sjuttio procent odlas av små jordbruk huvudsakligen för husbehov. Detta innebär att det ofta är kvinnor som ansvarar för odlingen. Därför är det även socioekonomiskt intressant när kassava nu i allt högre grad blir en handelsvara som kan ge hushållet en inkomst.
– Man har börjat odla kassava istället för majs och andra grödor som traditionellt varit viktigare i vissa delar av Afrika, berättar docent Anna Westerbergh, institutionen för växtbiologi och skogsgenetik vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) i Uppsala.
Som många andra grödor blir kassavan lätt angripen av skadeinsekter och sjukdomar.
– Kombinationen av angrepp av virus, bakterier och skadeinsekter gör att man tidvis råkar ut för stora förluster, förklarar Anna Westerbergh.
De vilda släktingarna till den odlade kassavan är dock mycket tåligare mot angrepp än sin domesticerade kusin. Dessa egenskaper har gått förlorade i den odlade varianten.
Det är här Anna Westerberghs projekt kommer in. De vilda kassavasläktingarna är en gigantisk genetisk resurs där man kan hämta egenskaper som är önskvärda för den fortsatta förädlingen.
– Men för att kunna använda den här resursen måste man känna till den genetiska bakgrunden till de karaktärer som skiljer de domesticerade sorterna från deras vilda släktingar, säger hon.
För att kunna studera skillnaderna bättre har Anna Westerbergh och hennes kollegor i Latinamerika korsat en odlad kassavasort med dess närmaste vilda släkting, som fortfarande växer i Amazonas regnskogar. Genom att korsa hybridgenerationen med sig själv får man fram en generation med stor variation dels i uttrycket av egenskaper, dels i den genetiska bakgrunden, det vill säga vilka genvarianter de olika individerna i populationen – den så kallade kartläggningspopulationen – bär på.
Kartläggningspopulationen studeras med hjälp av genetiska markörer. Markörerna är små DNA-bitar som visar vilka genvarianter varje individ har.
– För detta projekt behöver vi någonstans mellan två hundra och tre hundra genetiska markörer som är spridda över kassavans genom, berättar Anna Westerbergh. De är som flaggor i olika delar av genomet.
Med dessa markörer utvecklar forskarna en genetisk karta där de vet var varje ”flagga” finns i förhållande till de övriga. Sedan mäter de sådant som protein- eller stärkelseinnehåll hos plantorna, eller utsätter dem för sjukdomsangrepp för att testa resistensen. Därigenom kan de undersöka hur individernas genvarianter i varje markör stämmer överens med uttrycket hos de studerade egenskaperna.
Om de hittar en korrelation mellan en markör och en viss egenskap har de identifierat ett område i genomet, en gen eller några gener som kontrollerar den studerade egenskapen. Denna kunskap är väldigt användbar vid fortsatt förädling. Fast det är naturligtvis inte fullt så lätt som det låter.
– Det är ju sällan en enda gen som styr en viss egenskap, säger Anna Westerbergh. Det är ju oftast inte som i skolexemplet där en enda gen styr vilken ögonfärg man får, till exempel.
Med hjälp av den här kunskapen kan man redan på groddplantstadiet välja ut de plantor som har de egenskaper man söker, och det kallas Marker Assisted Selection – markörassisterat urval. Det är ett viktigt redskap som förenklar förädlingsprocessen och gör den mer effektiv.
Anna Westerbergh fick för tre år sedan en och en halv miljon kronor från Sida för att jobba med projektet, och nu har hon fått ytterligare två och en halv miljon för att fortsätta.
– Det gör att jag kan bedriva ett mer omfattande arbete, säger Anna Westerbergh, och jag har därmed också fått möjlighet att engagera en ny doktorand, Wilson Castelblanco, i projektet.
Wilson Castelblanco är från Colombia. Även om projektet drivs från Sverige, så arbetar Anna Westerbergh och Wilson Castelblanco ihop med forskare från ett tropiskt jordbruksforskningscentrum i Colombia där kartläggningspopulationen odlas.
– Det är viktigt att arbeta ihop med forskare som har erfarenhet av grödan och som lever där kassavan odlas och konsumeras, säger Anna Westerbergh.
Wilson Castelblanco arbetar både i Colombia och i Sverige. I Colombia är han med och ser över odlingarna och i Sverige arbetar han molekylärgenetiskt. Eftersom han är från Colombia kan han också överbrygga de eventuella kulturkrockar som lätt uppstår när forskarmiljöer frånolika delar av världen ska samarbeta.
Det har varit en hel del problem på vägen för att få fram en kartläggningspopulation, och man arbetar just nu med den genetiska kartan. Kraftiga regn har stört odlingarna och dessutom uppför sig hybriderna på så sätt att man tvingats göra ett omfattande korsningsarbete, bland annat för att få fram tillräckligt mycket frön.
Nu har man dock en relativt stor population och har identifierat lite drygt hälften av de markörer man behöver.
– Så snart är det bara att köra, säger Anna Westerbergh. Det är inte alltid samarbetet mellan bidragsgivare och forskare fungerar så här väl, trots att den här sortens forskning med direkt tillämpbara resultat är vad SLU är bäst på, menar Neil Powell, forskningssamordnare vid SLU.
– Vi har ett tillämpningsinriktat uppdrag, förklarar han, vilket man skulle kunna förvänta sig skulle gå bra ihop med att ta sig an problem i den så kallade tredje världen.
Det breda angreppssätt som man har vid SLU kan dock stundtals leda till problem när man söker pengar, anser han. I och med att man i många projekt sträcker sig från grundforskning till tillämpad forskning hamnar man lätt mellan stolar när man söker pengar.
– Sarec, Sidas avdelning för forskningssamarbete, har en strikt syn på vad som är forskning och vad som är utveckling, menar han. De vill ofta se att forskaren håller en viss distans till det han eller hon behandlar, men det är ofta inte möjligt för oss. SLU:s forskning är i första hand problemorienterad, vi är problemlösare.
Men det som Sarec ser som utveckling, och därför skickar vidare till andra avdelningar inom Sida, anses ibland vara för mycket av forskning för att passa inom Sidas avdelningar. Det gör att SLU:s ansökningar riskerar att skickas fram och tillbaka utan ordentliga beslut.
– Det här är ett genomgående problem för SLU i samarbetet med Sida, säger Neil Powell.
Markus Skogsberg