Friska skogar i ett förändrat klimat – vägen till tåligare barrträd

Svenska barrskogar är livsviktiga för klimatet, den biologiska mångfalden och skogsindustrin. Men i takt med att klimatförändringarna blir alltmer påtagliga, ökar också hoten från svampsjukdomar som angriper våra vanligaste trädslag: tall och gran. I sin nya doktorsavhandling har Matilda Stein Åslund undersökt varför vissa träd drabbas hårdare än andra – och hur vi kan etablera skogar som bättre står emot framtidens utmaningar.

Arv och miljö påverkar trädens känslighet

I centrum för forskningen står barrträd och tre skadegörare som orsakar stora problem i Norden: Diplodia sapinea, en patogen svamp som orsakar sjukdom i stressade tallar, rostsvampen Melampsora pinitorqua, som orsakar knäckesjuka på tall, och Heterobasidion parviporum, eller rotticka, som är den vanligaste orsaken till rotröta hos gran. Genom att kombinera fältstudier, genetiska analyser och moderna DNA-tekniker har Matilda undersökt hur trädens känslighet påverkas av både arv och miljö.

Diplodia sapinea kan finnas i friska träd utan att orsaka skador. Sjukdomen kan sedan bryta ut när träden utsätts för stress. Diplodiasjukan märks framför allt genom att årsskott dör. I en studie av ett utbrott av D. sapinea efter torksommaren 2018 fann Matilda och hennes kollegor att torkstress ökade risken för att tallar skulle drabbas av Diplodiasjukan. Men studien visade också att även mycket kraftigt angripna träd kunde återhämta sig och skjuta nya skott när konsekvenserna av torkan hade klingat av.

– I min forskning har jag framför allt arbetat med tallar som angripits av både knäckesjuka och D. sapinea. Vår första hypotes var att knäckesjuka predisponerade träd för Diplodiasjukan – att knäckesjukeinfektionerna helt enkelt stressade träden och banade väg för Diplodiasjukan, säger Matilda. Men riktigt så var det inte, fortsätter hon. Hur sjuka träden blir beror snarare på deras genetik.

En öppen dörr mot tallförädlingen

Matilda och hennes kollegor följde ett tallbestånd som planterades 2015 efter den stora branden i Västmanland och såg att det var samma träd som år efter år inte drabbades av vare sig knäckesjuka eller Diplodiasjuka. För att förstå vilka faktorer som skiljde sjukdomsmönstren åt studerade Matilda både hur trädens metabolitprofiler (sammansättningen av metaboliter i vävnaden) och genetik skiljde sig åt.

I en av delstudierna använde Matilda så kallade helgenom-associationsstudier (GWAS) för att hitta specifika gener kopplade till sjukdomsmönster. Matilda och hennes kollegor fann flera gener som var associerade med trädens motståndskraft mot Diplodiasjukan. Därefter undersökte de om avkommor från tallar i förädlingsprogrammet, som bar dessa genvarianter, också var mer resistenta än avkommor till träd som saknade dem.

– Kopplingen mellan flera av de här generna och resistens mot Diplodiasjukan kunde bekräftas i materialet från tallförädlingsprogrammet och det öppnar dörren för att förädla för resistens mot D. sapinea.

Att ligga steget före

En liknande strategi, genomisk selektion, testades även på gran i kampen mot rotröta. Målet var att undersöka om genomisk selektion kan underlätta resistensförädlingen. Genom att analysera trädens DNA och resistensnivåer kunde forskarna bygga modeller som förutsäger vilka individer som hade bäst motståndskraft utifrån en analys av deras DNA – potentiellt ett viktigt verktyg för att stödja skogsbrukets framtida resistensförädlingsarbete. Resultaten är lovande men modellerna var inte tillräckligt träffsäkra för att välja den bästa avkomman inom en korsning av två träd, vilket tyder på att mer data krävs för att bygga robusta modeller.

Skadesvampar kan utnyttja både yttre stressfaktorer och genetisk mottaglighet hos träd, men också att det finns betydande variation i värdträdets respons. Genom att kombinera ekologi, skogspatologi och populationsgenetik bidrar Matildas forskning till en ökad förståelse för skogssjukdomars dynamik och föreslår praktiska strategier för att förädla mer motståndskraftiga barrträdsbestånd.

– Det handlar om att ligga steget före. Genom att förstå hur svampar interagerar med sina värdträd, och vilka gener som gör träden mer eller mindre känsliga, kan vi skapa robustare skogar – något som blir allt viktigare i en värld med ett föränderligt klimat, avslutar Matilda.

Matilda kommer att försvara sin doktorsavhandling 23 maj 2025 på Ultuna i Uppsala. Läs mer om disputationen här.