Erfðarannsóknir skipta sköpum fyrir framtíð skóga og skógræktar

A. Stýrð frævun á svartgreni í Petawawa-tilraunaskóginum til að búa til F3-afkvæmi.
B. DNA-„fingraför“ tíu einstaklinga af hvítgreni, svartgreni og rauðgreni í endurteknum stuttröðum sem sýna erfðafjölbreytni.
C. Sýni af gömlum svartgrenitrjám í villtum skógi og nýgræðingi sem vex upp eftir skógarhögg tekin til að kanna áhrif skógarnytja á erfðaefnið og meta aðferðir við endurræktun í Manitoba í Kanada. (Rajora and Pluhar 2003, Theor. Appl. Genet. 106: 1203-1212)
D. Prófanir á þriðju kynslóð svartgrenis sem ræktað var upp með því að æxla saman tré frá ólíkum svæðum við stýrðar aðstæður með hækkuðu hlutfalli CO2 í andrúmslofti til QTL-kortlagningar erfðaþátta sem snerta aðlögun að nýjum aðstæðum og loftslagsbreytingum.
Myndir: IUFRO/Dr. Om Rajora og samstarfsfólk

Afmælisráðstefna IUFRO hefst í Freiburg í Þýskalandi á mánudag

Erfðafjölbreytileiki er grunnur alls líf­fjölbreyti­leika. Þetta segir dr Om Rajora, prófessor í skógerfðafræði við háskólann í New Brunswick í Kanada. Hann stýrir mál­stofu um þýðingu erfðavísinda fyrir vernd­un lífríkis í skógum og aðlögun að lofts­lags­breytingum sem er á dagskrá 125. heimsþings IUFRO. Þingið hefst á mánu­dag í Freiburg í Þýskalandi. Búist er við um 2.000 vísindamönnum frá 89 löndum á ráðstefnuna.

Rajora segir að erfðarannsóknir haft mikil áhrif í skógrækt en því miður séu mögu­leikarnir enn ekki nægilega vel nýttir. Sú þekking sem fæst með erfðarannsóknum geti nýst bæði við umhirðu villtra skóga og ræktun nytjaskóga. Hún komi að gagni við verndarstarf og stuðli að því að villtir skógar vaxi áfram vel, séu vel aðlagaðir og erfðafræðilega fjölbreyttir. Ávöxtur erfða­rannsókna fyrir nytjaskógrækt séu gjöful yrki og kvæmi trjátegunda, löguð að þörfum ræktenda.

Dr Rajora skipuleggur og stýrir sem fyrr segir málstofu um þýðingu erfðavísinda fyrir verndun lífríkis í skógum og aðlögun að loftslagsbreytingum. Málstofan er liður í fjölbreyttri dagskrá afmælis­ráðstefnu IUFRO, alþjóðasambands skógrannsóknastofnana, sem haldin verður í 125. sinn dagana 18.-22. sept­em­ber. Ráðstefnan verður í Freiburg í Þýskalandi og hana sækir fræðifólk á sviði skógrannsókna hvaðanæva úr heim­in­um.

Erfðavísindi og hlutverk trjáa í lífkerfinu

Erfðafjölbreytni er grunnur allrar líffjölbreytni, segir dr Rajora. Hún er forsendan fyrir viðgangi, aðlögun og þróun allra lífvera, ekki síst á tímum breytinga á umhverfi, loftslagi og óværu. Þess vegna skipti sköpum að varðveita erfðafjölbreytni svo viðhalda megi stöðugleika skógvistkerfa. Þá séu skógartré grundvallartegundir margra vist­kerfa og tilvist ýmissa samfélaga dýra og plantna standi og falli með trjám.

Erfðafræðilegar skógrannsóknir eru forsenda þess að við skiljum hlutverk skógartrjáa í lífkerfinu, segir dr Rajora. Þær bæti skilning okkar á genum og genaröðum, virkni þeirra og erfðabreytileikum sem stýra eða hafa áhrif á vöxt, eiginleika viðar, aðlögun og mótstöðuafl gegn sjúkdómum og meindýrum. Sömuleiðis sé mikilvægt að skilja betur erfðafræðileg viðbrögð skógartrjáa við náttúrlegum breytingum jafnt sem breytingum af mannavöldum, loftslags- og umhverfisbreytingum ásamt ýmsu öðru.

Dr Rajora segir að skilningur á líffræði skógartrjáa skipti líka verulegu máli fyrir þróun og útfærslu góðra skógræktar­áætlana. Gæti læknir stuðlað að góðri heilsu fólks án þess að vita nokkuð um líffræði mannsins? spyr hann. Sömu spurningar ætti að spyrja um skógræktendur. Gen stjórni margs konar líffræðilegri starfsemi. Genafjölbreytni sé grunnur sjálfbærra skóga vegna þess að hún sjái tegundunum fyrir því sem þarf til að tegundir, vistkerfi þeirra og einstaklingar geti aðlagast og þróast, sér í lagi á tímum umhverfisbreytinga og þegar sjúkdómar herja á.

Betri skilningur á aðlögun trjáa að loftslagsbreytingum

Rannsóknir í erfðavísindum segir Dr Rajora gegna aðalhlutverki í bættum skilningi okkar á aðlögun trjátegunda og viðbrögðum við loftslagsbreytingum - stærsta umhverfisvandamáli samtímans. Erfðavísindin nýtist til að þróa þær aðgerðir sem ráðist verður í til að hamla gegn áhrifum loftslagsbreytinga. Dr Rajora sér fyrir sér að á málstofunni umræddu verði horft yfir þær framfarir sem orðið hafa á þessu sviði undanfarin ár og hvað sé á döfinni. Út frá því megi meta hvað brýnast sé að gera á þessu sviði rannsókna svo þær geti haft sem mest áhrif til verndunar líf­fjöl­breytni, aðlögunar og sjálfbærrar skógræktar á tímum loftslagsbreytinga.

Meðal þess sem dr Rajora telur að þessar rannsóknir geti fengið áorkað er:

• Yfirgripsmikil þekkingaröflun um erfðafræði skógartrjáa sem nýtast muni rannsóknum á líffræði og vistfræði skóga, skógrækt, kynbótum á trjám, varðveislu erfðaauðlinda og fleiri þáttum.
• Stefnumörkun, áætlanir og aðferðir í skógrækt og skógarnytjum byggðar á vísindalegum grunni, sérsniðnar fyrir hverja tegund, vistkerfi, héruð eða svæði. (Slíkum áætlunum mætti líkja við læknismeðferðir sem klæðskerasaumaðar eru fyrir hvern sjúkling með erfðavísindalegum aðferðum).
• Áhrifarík meðul við umhverfisvandamálum svo sem loftslagsbreytingum sem afrakstur betri skilnings á aðlögun skógartrjáa að breyttu loftslagi.
• Að stuðlað sé að vistkerfislegri og efnahagslegri sjálfbærni skógarauðlinda, stöðugleika og virkni skógarvistkerfa með verndun og sjálfbærri nýtingu skóga í takt við þær breytingar sem eru að verða og ætlað er að verði í framtíðinni vegna hlýnunar jarðar.

Erfðafræðirannsóknir eru tiltölulega dýrar, segir dr Rajora, og hjálp væri að því ef rannsóknarsjóðir sýndu því betri skilning að þörf sé á langtímaverkefnum og stórtækari skuldbindingum til rannsóknarverkefna enda getur það tekið nokkra áratugi að ná fram nýjum kynslóðum kynbættra trjáa. Sömuleiðis segir hann hjálplegt ef mat á erfða­fjölbreyti­leika yrði áskilinn hluti vottunar á sjálfbærni skógarnytja í kerfum á borð við ISO, FSC, SFI og CSA.

Erfðafræði verði skyldufag í grunnámi skógfræðinga

Þá bætir dr Rajora því við að námskeið og starfsþjálfun á sviði skógerfðafræði ætti að vera skyldufag í grunnnámi í skógfræði svo tryggt sé að skógfræðingar hljóti eðlilega grunnmenntun á þessu sviði. Hann vonast til að áðurnefnd mál­stofa á heimsþingi IUFRO í Freiburg muni leiða til aukins skilnings leikra og lærðra á því mikilvæga hlutverki sem skógerfðafræði getur gegnt í verndun skóga og sjálfbærri ræktun þeirra og nýtingu á tímum baráttu mannkyns við afleiðingar loftslagsbreytinga. Leggja þurfi áherslu á að erfðavísindalegar rannsóknir á trjám þurfi ekki að geta af sér erfðabreyttar trjáplöntur. Slíkt sé aðeins einn lítill angi af starfinu.

Margir hafa áhyggjur af því hvað gerist ef erfðabreyttum trjám er blandað inn í náttúruskóga og þetta telur dr Rajora að eigi ekki að gera. Erfðabreyttar trjáplöntur kunni að eiga rétt á sér á afmörkuðum svæðum en einungis í ræktuð­um skógum sem séu vel einangraðir frá villtum skógum eða í versta falli þegar engar aðrar leiðir eru færar en að nota slíkan efnivið.

Til dæmis, segir hann, gæti sú staða komið upp að eina leiðin til að koma í veg fyrir útrýmingu trjátegundar sé að erfðabreyta henni svo að hún þoli tiltekna sjúkdóma eða ásókn meindýra. Í slíkum tilfellum séu erfðabreytingar rétt­lætanlegar. Eftir sem áður þurfi að fara að öllu með gát svo að hinar umbreyttu genaraðir berist ekki í erfðaefni skyldra tegunda.

 .">