Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Publicerad: 18 dec, 2020

Utforskar julgranens vintergrönhet med CRISPR-Cas9

NYHET Doften av skog, glänsande julgranskulor, glitter och hemmagjorda smällkarameller – en av höjdpunkterna på julen är förstås när granen står så grön och grann i stugan. Med hjälp av den nobelprisbelönade gensaxen vill forskarassistent Alizée Malnoë utforska vad det är som gör att granen är vintergrön.

Text: Ingrid Söderbergh

Granen behåller förmågan att utföra fotosyntes på vintern även om förhållandena inte är bra för koldioxidfixering. Om barren öppnar sina klyvöppningar för att släppa in koldioxid kan de på kuppen förlora dyrbart vatten som de inte kan få tillbaka från den frusna marken. Färska studier har visat att granens fotosyntesapparat under vintern kortsluts på ett speciellt sätt för att mildra risken att den överflödiga absorberade ljusenergin blir skadlig.

Frisera gran med gensax

Ett intensivt arbete pågår på Umeå Plant Science Centre, UPSC, för att etablera CRISPR-Cas9-tekniken i gran.

– Nästa år hoppas vi kunna redigera granens arvsmassa för att testa hur viktig just den fotoskyddsmekanism vi studerar i min forskargrupp är för granen. Vi tänker använda den genetiska saxen CRISPR-Cas9 för att försöka klippa bort genen som kodar för kloroplastiskt lipokalin, LCNP. Vi vet från vårt arbete med modellväxten Arabidopsis att LCNP fungerar som ett slags solskyddsmedel för växter, säger Alizée Malnoë, forskarassistent på Institutionen för fysiologisk botanik vid Umeå universitet.

Alizée Malnoë titulerar sig fotosyntesforskare och kommer från Frankrike. Hon har en ingenjörsexamen i agronomi från ENSA Toulouse och en doktorsexamen från IBPC Paris. Därefter har hon haft en tjänst som postdoktor vid UC Berkeley i USA.

– Sedan hamnade jag i julgranarnas himmelrike här uppe i Norrland, på växtforskningscentret UPSC vid Umeå universitet. Jag startade min forskargrupp 2018 och  tycker att universitetet erbjuder en fantastisk  forskningsmiljö med bra arbetsklimat som beskrivs som ”umu-andan” och goda möjligheter till samarbeten, säger Alizée Malnoë.

Julgranens gener kartlagda

Granen är förutom sin roll som julgran också Sveriges ekonomiskt viktigaste växt och ger till exempel virke – och som sådan mycket beforskad. Granen har ungefär samma antal gener som vi människor (cirka 30 000 stycken), men den har en gigantisk arvsmassa , berättar Alizée Malnoë

– Den stora mängden DNA beror på att många sekvenser repeteras i dess DNA, och det kan bero på en ineffektiv hushållning och en dålig bortstädning av skräp i arvsmassan.

Det var faktiskt forskare på Umeå Plant Science Centre och SciLife Lab i Stockholm som i världens då största genprojekt kartade arvsmassan hos gran. Resultaten presenterade forskarna i den ansedda tidskriften Nature år 2013.

Kopior av granklonen som användes i gensekvenseringsprojektet skänktes till forskningscentret SciLifeLab och Botaniska trädgården i Uppsala, och där planterades den Man kan beskåda granen som fått alla sina gener kartlagda i den södra delen av trädgården som heter Blomväxternas Släktträd.

Favoritträdet blir julprydnad

Men hur blev granen vårt julträd? Dels är ju granen, Picea abies, vårt vanligaste träd (44 procent av alla träd i Sverige är granar) och är därför lätt att ”få tag i” och, som sagt, den är vacker och grön även på vintern.

Enligt Wikipedia har dagens julgran sitt ursprung i 1400- och 1500-talens protestantiska delar av Tyskland. Från början förekom traditionen i de övre samhällsskikten i städerna för att sedan sprida sig till bredare socialgrupper och ut på landsbygden. Först vid mitten av 1800-talet spred sig traditionen från de protestantiska delarna i norr till de katolska i söder, och från Preussen till övriga tyska stater och vidare till andra länder.

Den första pyntade inomhusgranen i Sverige är dokumenterad till år 1741 och stod på herrgården Stora Sundby i Södermanland. Ordet "julgran" började dyka upp i svenskan kring 1840-talet. Julgranen spred sig från herrgårdar, prästgårdar och lärarbostäder till övriga hem. Granen blev allmänt förekommande i svenska hem först i slutet av 1800-talet.

I dag köper vi tre miljoner julgranar årligen i Sverige. Hur många som nallas i närmsta skogsdunge är dock okänt för forskarna. Förvisso man måste ju inte ha just en grön gran i stugan.

– Jag har en köldtålig redwood-planta (kan bli 115 meter! hög red. anm.) från Kalifornien. Jag dekorerar trädet vanligtvis lite i sista minuten, men vi har satt upp många lampor utomhus; min man är amerikansk så han var tvungen att matcha en viss nivå av over-the-top vad gäller juldekoration, säger Alizée Malnoë och skrattar.

Klimatförändring hotar julgranen

Men vad kommer att hända med julgranen i framtiden? Allt tyder på att medeltemperaturen på våra nordliga breddgrader ökar på grund av klimatförändring och det kan medföra att granbestånden kommer att få utstå episoder av torka på sommaren och dessutom kommer förändringar i årstidernas längd kunna orsaka mer frostskador på gran under våren.

Denna typ av stress påverkar inte bara produktiviteten utan kan till och med på sikt hota förekomsten av gran i våra skogar. Detta påtalas i en avhandling vid Institutionen för fysiologisk botanik från 2018.

Äkta vara eller plast?

Förhoppningen är förstås att granen får fortleva och frodas – kanske med hjälp av traditionell skogsträdsförädling och rentav genredigering – till kommande generationer så att vi inte behöver importera julgranar eller köpa plastgranar för hela slanten – och bidra till de miljöproblem som plast orsakar.

– Jag kan inte tänka mig en plastgran, nej, såvida den inte är gjord av bioplast. Vårt samhälle måste byta till en mer hållbar resursanvändning. Jag oroar mig inte heller för de små krypen som bor i trädet. De är mycket välkomna att fira med oss! Eller så är det vi som har turen att fira med dem, säger Alizée Malnoë.

Att sköta om sin julgran är en konst. Har du något trick för att bevara barren länge på grenarna?

– Det bästa att ta ett träd med sina rötter! Och vattna, vattna, vattna!

SkogsSveriges grundtips för en ståtlig julgran:

Välj en färsk gran
Låt granen gradvis vänja sig vid husvärmen
Mycket vatten – utan socker eller magnecyl
Skär skåror i granens fot
Se till att den har en färsk yta i sågskäret
Slå inte rotändan mot golvet, då stängs ledningsbanorna för vattnet och granen börjar snart torka på grund av vattenbrist
Man kan gärna spreja med vatten på grenarna, på samma sätt som man duschar blommor

Källor till artikeln:

www.sv.wikipedia.org/wiki/Julgran

www.umu.se/nyheter/barrtrad-kan-vara-vintergrona-genom-fotosyntetisk-kortslutning--_9909334/

www.umu.se/nyheter/klimatforandring-utmanar-granen-och-dess-mikroorganismer-_7305940/

www.umu.se/nyheter/speciell-gran-planterad-i-botaniska-tradgarden-i-uppsala_5819475/

www.umu.se/nyheter/granens-gener-kartlagda-_5827507/

www.skogssverige.se

För mer information, kontakta gärna:

Alizée Malnoë
Forskarassistent
E-post
E-post
Telefon
090-786 54 59