Ny metod ökar aspens tillväxt utan att störa årstidsrytmen

För lövträd i nordliga klimat är det avgörande att tillväxten sker vid rätt tidpunkt. När sommaren övergår i höst och dagarna blir kortare slutar träden växa och bildar knoppar som skyddar de nya skotten under vintern. Denna anpassning till årstiderna är nödvändig för att träden ska överleva de kalla månaderna, men begränsar också hur länge de kan växa varje år.

Vi ville hitta ett sätt att öka trädens tillväxt och samtidigt bevara deras naturliga årstidsrytm och vinterhärdighet.

Maria E. Eriksson, gruppledare vid Umeå Plant Science Centre och docent vid Umeå universitet, har intresserat sig för denna balans sedan sin doktorandtid. Redan då upptäckte hon och hennes kollegor att en ökad produktion av gibberellin, ett växthormon som stimulerar tillväxt, kunde få aspar att växa mer, bilda mer biomassa och utveckla längre vedfibrer. Men det fanns en nackdel.

– De här träden reagerar inte som de ska när dagarna blir kortare och får därför svårt att anpassa sin tillväxt efter årstiderna. Vi ville hitta ett sätt att öka trädens tillväxt och samtidigt bevara deras naturliga årstidsrytm och vinterhärdighet, förklarar Maria E. Eriksson, som har lett studien.

Att ta hjälp av trädens biologiska klocka

För att lösa problemet undersökte forskarna hur de kunde använda trädens biologiska klocka. Precis som människor använder växter denna klocka för att samordna biologiska processer med dygnets rytm. Hos träd spelar den också en viktig roll för att reglera tillväxten under olika årstider.

Forskarna valde en promotor – ett område i DNA som reglerar när och var en gen är aktiv – som normalt styr en gen som är viktig för celldelning och tillväxt. Genens aktivitet är kopplad till trädens biologiska klocka och minskar när dagarna blir kortare. Det gjorde promotorn till ett lovande verktyg för att styra produktionen av gibberellin.

Genom att använda denna promotor i genetiskt modifierade aspar ville forskarna öka produktionen av gibberellin i vävnader där träden växer aktivt, utan att hålla produktionen ständigt förhöjd som i tidigare försök.

Ökad produktion av växthormonet gibberellin fick de två genetiskt modifierade asparna i mitten att växa sig högre än kontrollträden på sidorna. Bild bearbetad från Jurca et al., Journal of Experimental Botany (2026), CC BY 4.0.

Bild Manuela Jurca

Rätt tidpunkt är avgörande

För att undersöka om metoden fungerade testade forskarna de modifierade asparna under kontrollerade förhållanden. När dagarna var långa blev träden högre och bildade mer biomassa i stammarna än omodifierade träd. När de utsattes för kortare dagar slutade de växa och bildade knoppar. De kunde också återuppta tillväxten efter en period med förhållanden som efterliknade vintern.

– Det var verkligen roligt att se att vi hade lyckats kombinera ökad tillväxt med trädens förmåga att anpassa sig till årstiderna, säger Manuela Jurca, studiens försteförfattare.

Forskarna vill nu få en bättre förståelse för hur den biologiska klockan och växthormoner samverkar för att reglera trädens tillväxt. De hoppas också kunna testa de modifierade asparna i fält för att se om resultaten från de kontrollerade försöken även gäller under naturliga förhållanden.