Kuusi ei kuki joka kesä, ja hyviä käpyvuosia sillä on keskimäärin pari kymmenessä vuodessa. Siksi jalostettuja siemenviljelystaimia ei saada kasvatettua niin paljon kuin tarve vaatisi.
Pian saatavuusongelmiin voidaan saada helpotusta. Luonnonvarakeskus (Luke) ja Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk kehittävät parhaillaan kuusentaimien solukkolisäystä, jota tehdään monistamalla puiden siemenalkioita.
Luken johtava tutkija Tuija Aronen kertoo, että solukkolisätyissä taimissa piilee paljon potentiaalia.
”Ne ovat huippuluokan puita, joihin saadaan kaikki parhaat jalostushyödyt, kuten parempaa kasvua tai esimerkiksi vastustuskykyä eri tauteja vastaan. Nämä taimet sopivat sellaisille metsänomistajille, jotka haluavat mahdollisimman hyvän tuoton metsästään.”
Tällä hetkellä solukkolisäystä tehdään käsityönä, mutta se on hidasta ja kallista. Luke myy solukkotaimierää, jossa on taimia 12:sta eri risteytyksestä ja joka käsittää kaikkiaan 120 erilaista genotyyppiä eli perimätyyppiä. Taimitarhakasvatukseen soveltuvien solukkokuusten hinta lähtee 30 sentistä ja kohoaa erikoistaimien kohdalla useampaan euroon.
Nyt käynnissä olevan hankkeen tavoitteena on valmistaa käyttöön sellaiset välineet ja robotiikka, joiden avulla lisäystä voidaan jatkossa tehdä laajassa mittakaavassa ja automatisoidusti. Silloin taimien hinta laskisi huomattavasti.
Arosen mukaan solukkolisättyjen taimien ei ole tarkoitus syrjäyttää siemen- ja taimituotantoa, vaan tulla yhdeksi keinoksi muiden rinnalle. Erityisen hyvin solukkotaimet sopisivat erikoispuiden kasvattamiseen.
”Esimerkiksi joulupuun viljelyyn, jos halutaan tuuheita Aku Ankka -kuusia. Nykyäänhän kaikki taimet ovat niin hyväkasvuisia, ettei niistä tule tuuheita ilman leikkaamista.”
Toinen hyvä kohde ovat puistot, istutukset ja muu viherrakentaminen. Solukkolisäyksellä voidaan tehdä esimerkiksi pallomaisia kuusia, kiemuraisia käärmekuusia tai keltalatvaisia kultakuusia, jotka ovat harvinaisia ja hankalampia lisätä muilla keinoilla.
”Nyt kaupoissa myydään Keski-Euroopasta tuotuja koristepuita, jotka eivät kestä Suomen ilmasto-oloja. Oksat ovat monesti jo seuraavana keväänä ruskeat”, Aronen sanoo.
Vastaus ilmastonmuutokseen?
Solukkoviljelyssä lähdetään liikkeelle vihreistä kävyistä, jotka poimitaan talteen metsänjalostuksen huippuyksilöistä. Käpyjä otetaan monista eri puista, jotta saadaan varmistettua perinnöllisen monimuotoisuuden säilyminen.
Ensimmäiset haasteet ilmenevät jo tässä vaiheessa. Vaikka siemenillä olisi hyvä isä ja äiti, lasten ominaisuuksista ei voida koskaan olla varmoja. Kaikki ominaisuudet eivät periydy sellaisinaan, kun kyse on suvullisesta lisäyksestä.
Käpyjen poimimisen jälkeen käpyjen sisältä otetaan talteen siemenet. Siementen sisältä kuoritaan esiin alkiot, joista monistetaan uusia esialkioita. Alkioita kypsytetään huoneenlämmössä pimeässä tilassa.
Norjalaistutkimusten mukaan alkioiden kypsytyslämpötila vaikuttaa niiden myöhempään ilmastokestävyyteen. Tämä tuo uusia mahdollisuuksia puiden jalostukselle.
”Voidaan leikkiä ajatuksella, että voisimme keinollisesti sopeuttaa taimet tiettyyn ilmastoon jo laboratoriossa”, Aronen kertoo.
Teoriassa taimia voitaisiin siis muokata kestämään ilmastonmuutoksen vaikutuksia.
Aikanaan alkioista kasvaa pieniä taimia, jotka istutetaan ulos maahan. Luken koeviljelyalan solukkolisätyistä taimista 97 prosenttia on jäänyt eloon.
Lukessa on myös kokeiltu alkioiden lisäämistä kuusentaimien silmuista. Tekniikka on siinä lähes sama kuin käpyjen kohdalla, kertoo silmualoitukseen perehtynyt Luken tutkija Saila Varis.
”Tähän mennessä olemme testanneet silmualoitusta solukkolisätyistä taimista 40:stä eri linjasta. Näistä kahdella aloitus onnistui, ja silmuista lähti kasvamaan alkioita tuottavaa solukkoa.”
Tulevaisuuden tavoitteena on, että silmualoituksia voitaisiin tehdä taimien sijaan isoista puista.
Käsityöstä robotiikkaan
Solukon ja alkioiden kasvatusalustoina käytetään kemian tutkimuksesta tuttuja petrimaljoja. Niille laitetaan solukkolisäyksen eri vaiheissa erilaisia kasvatusalustoja, jotka sisältävät sokereita, ravinteita ja kasvuhormoneja. Viljelmien hoitaminen on pitkälti käsityötä, sillä alkioita siirrellään alustalta toiselle pinsettien ja mikroskoopin avulla.
Xamk kehittää parhaillaan bioreaktoreita eli kasvatusastioita, jotka osaisivat annostella ravintoliuoksia automatisoidusti ja vaihdella niitä kasvuvaiheen mukaan.
Jo olemassa olevat kaupalliset bio¿reaktorit eivät sovellu kovin hyvin kuusen solukkolisäykseen, koska ne on kehitetty lehtipuiden viljelyyn. Ongelmana on, että kuusen alkiot ovat vain parin millimetrin kokoisia, kun taas lehtipuiden versot mitataan senteissä.
Bioreaktoreiden lisäksi Xamkissa suunnitellaan robotiikkaa, joka osaisi tunnistaa hyvälaatuiset alkiot ja siirtää ne vahingoittumattomina uudelle alustalle.
”Konetta ei ole helppo opettaa näkemään asioita. Alkioiden joukosta pitäisi osata valikoida symmetriset yksilöt, joissa on kunnollinen alkeisjuuri ja vähintään neljä sirkkalehteä”, kertoo Xamkin tutkija Markku Kuosa.
Tavoitteena on myös kehittää robotiikkaa niin, että pienenpienet taimet saadaan koulittua koneellisesti kasvamaan turpeeseen kasvihuoneessa.
Ruotsin ja Kanadan opein
Ruotsissa kuusen solukkolisäystä on tutkittu 1980-luvulta asti, mutta siellä solukkotaimet eivät ole vielä kaupallisessa tuotannossa. Myös Kanadassa on 2000-luvun puolella selvitetty valkokuusen lisäyksen mahdollisuuksia, ja siellä solukkotaimia käytetään jo yleisesti.
Luke aloitti kuusen solukkolisäyksen tutkimisen vuonna 2011. Männyn solukkolisäystä oli tutkittu jo aiemmin, mutta se oli huomattavasti vaikeampaa.
Vaikka kuusen solukkolisäyksestä on ulkomaista kirjallisuutta, kaikki tieto ei ole sovellettavissa Suomen olosuhteisiin.
”Syynä voivat olla eri kuusilajien väliset erot ja ehkä meidän pohjoiseen ilmastoomme sopeutuneet aineistot”, Aronen pohtii.
Erityisen ongelmallista on tutkimuskirjallisuuden rajautuminen yksittäisiin vaiheisiin. Solukkolisäystä kehittävässä tutkimusryhmässä mukana oleva Luken tutkija Mikko Tikkinen kertoo, että kirjallisuudessa keskitytään yleensä joko laboratorion työvaiheisiin tai taimien istuttamiseen.
”Me yritämme yhdistää koko ketjun. Haasteellisin vaihe on laboratoriossa petrimaljoilla idätettyjen taimien siirto jatkokasvatukseen taimitarhalle.”
Luken ja Xamkin hanke on saanut rahoitusta Euroopan aluekehitysrahastolta. Hankkeen lopulliset tulokset saataneen noin vuoden päästä.
Solukkolisäys on tarkkaa työtä
Aiheeseen liittyviä julkaisuja:
Norway spruce emblings as cutting donors for tree breeding and production
Jos ajankohtaiset metsäasiat kiinnostavat, tilaa Metsälehti tästä.
Kommentit
Ei vielä kommentteja.
Sinun täytyy olla kirjautunut vastataksesi tähän aiheeseen.