Til oversigt

Nyt Nature-studie: Koden for byg-genomet knækket

Forskere fra Carlsberg Laboratorium har sammen med forskere fra International Barley Genome Sequencing Consortium (IBSC) genom-sekventeret byg. Forskerkonsortiet rapporterer i dag resultatet af det banebrydende arbejde i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Nature.

Med arbejdet på byg-genomet er det lykkedes IBSC-konsortiet at producere den første genom-kortlægning af høj kvalitet for et medlem af Triticeae - en gruppe af planter, som udover byg inkluderer vigtige kornafgrøder som rug og hvede.

Seniorforsker Ilka Braumann, som har koordineret den IBSC-relaterede forskning ved Carlsberg Laboratorium, siger, at det er en stor bedrift og en vigtig landvinding, at byg-genomet nu er tilgængeligt for det videnskabelige samfund og de private forædlingsvirksomheder.

Det er Carlsbergfondet, der har støttet den del af forskningen, som er gennemført af forskere ved Carlsberg Laboratorium. Bestyrelsesformand, professor Flemming Besenbacher, udtaler:

”Vi er meget stolte over og glade for, at det nu er lykkedes forskerne ved Carlsberg Laboratorium og hele IBSC-konsortiet at genom-sekventere byg. Jeg ser det som det seneste eksempel på videnskabelige gennembrud, som Carlsberg Laboratorium har bidraget til siden dets grundlæggelse i 1875, herunder rendyrkningen af gær og opfindelsen af pH-skalaen. Det ligger Carlsbergfondet på sinde at støtte konkret grundforskning som dette genom-sekventeringsprojekt og på samme tid understøtte forskerne i at løse globale udfordringer, der kan gavne samfundet. Denne videnskabelige bedrift vil ikke kun føre til forbedret ølkvalitet og en mere bæredygtig brygningsproces. Den vil gavne videnskaben som helhed.”

Et årti undervejs

Sekventering af byg-genomet har imidlertid været en udfordrende opgave for de forskere, der har været involveret i IBSC. Genomet af denne plante er næsten dobbelt så stort som det menneskelige genom, og 80 procent består af meget komplekse gentagelsesstrukturer, ofte omtalt som "egoistisk DNA". Sekventering og sammensætning af genomet har derfor holdt forskere med forskellige ekspertiseområder i Tyskland, Storbritannien, Kina, Finland, Australien, USA, Schweiz, Sverige, Tjekkiet og Danmark beskæftiget i et årti.

Byg var et af de første korn, der blev dyrket. I dag er det et af de mest dyrkede kornarter, især i tempererede områder i verden, herunder Danmark, hvor det eksempelvis i 2016 blev dyrket på mere end 700.000 hektar landbrugsjord. Byg anvendes hovedsageligt som dyrefoder og bruges som råmateriale til fremstilling af malt, hvorfra der fremstilles øl og whisky. Faktisk har alkoholiske drikke fremstillet af maltet byg været kendt siden stenalderen, og nogle anser endda disse som en af grundene til, at mennesket begyndte at dyrke planter.

Nytteværdi: færre pesticider og bedre ernæring

Forskerne i IBSC er overbeviste om, at deres indsats vil betale sig. Sekventering af byg-genomet afslører detaljerede oplysninger om genernes placeringen, struktur og funktion. Derfor er det af største vigtighed for såvel forskere som planteforædlere.

Planteforædling tilstræber løbende at forbedre afgrødeplanter med nye og forbedrede træk til fordel for landbruget og forbrugeren. For eksempel er den nuværende nøgleudfordring for planteforædling at udvikle klima-smarte og sygdomsresistente afgrøder. Planter, der er tolerante overfor ekstreme vejrforhold som varme eller tørke, vil hjælpe landmændene med at opretholde et stabilt udbytte samtidig med, at de sparer ressourcer i form af blandt andet vand til vanding. Det foranderlige klima resulterer også i, at nye patogener og sygdomme migrerer mod nord og ind i de nordiske lande. Dyrkning af bygplanter med modstandsdygtighed mod dette vil gøre det muligt at reducere forbruget af pesticider, hvilket vil komme landmænd, forbrugere og ikke mindst miljøet til gavn.

Derudover er byg-genom-sekventeringen også værdifuld for fremtidig forbedring og dyrkning af byg med en bedre ernæringsmæssig kvalitet til gavn for både mad og dyrefoder.

Bedre øl

Den værdi, som det nye kortlagte genom har for dyrkning af byg, er også af stor betydning for Carlsberg Laboratorium, hvor dyrkning af maltbygsorter af høj kvalitet er hovedformålet med det lokale bygforsknings- og forædlingsprogram. Her fokuserer forskerne ikke kun på agronomiske træk, men har også en særlig interesse i generne relateret til byg-, malt- og ølkvalitet.

Med genom-sekventeringen har forskerne nu fået adgang til alle gener i byg-genomet og kan derved lokalisere dem alle præcist i genomet. Dette gør det muligt for første gang at studere alle byg-gener, der er relevante i øl fremstillingsprocessen, herunder maltning, mæskning, filtrering og fermentering.

”Genom-kortlægningen vil utvivlsomt føre til nye indsigter, som kan bidrage til at forbedre øllens kvalitet og smag og potentielt set også en mere effektiv og energibesparende brygningsproces”, siger Vice President Birgitte Skadhauge fra Carlsberg Laboratorium.

Om IBSC

IBSCs arbejde er blevet koordineret af Nils Stein fra Leibniz Institut for Plantegenetik og Afgrødeplanteforskning (IPK) i Gatersleben, Tyskland. Forskningen gennemført ved Carlsberg Laboratorium er støttet af Carlsbergfondet. Carlsberg Laboratorium er det eneste danske medlem i konsortiet.

For yderligere information, kontakt:

Birgitte Skadhauge, Vice President i Carlsberg Laboratorium.
Tlf: +45 2070 5319
Email: Birgitte.Skadhauge@carlsberg.com

Ilka Braumann, seniorforsker ved Carlsberg Laboratorium og en af de korresponderende forfattere på studiet.
Tlf: +45 3327 5298
Email: Ilka.Braumann@carlsberg.com



Til oversigt