Advancing red clover breeding through genomic selection methods

Rödklöver är en foderbaljväxt som är viktig i norra Europa på grund av dess höga proteinhalt och många ekosystemtjänster. Rödklövern är betydelsefull för både de djur som lever av hö och ensilage samt för det ekologiska jordbruket. Som en effekt av klimatförändringarna ökar behovet av effektiv och snabb rödklöverförädling. I denna avhandling har potentialen av genomisk selektion för ökad avkastning och foderkvalitet i rödklöver studerats i två steg genom att undersöka den genetiska variationen och att utvärdera genomassociationstudier (GWAS) och genomisk prediktion (GP). Eftersom förädlingsresponsen är beroende av genetisk variation utvärderades genetiska diversitet och populationsstruktur hos det material som är tillgängligt hos genbanken Nordiskt Genresurscenter (NordGen) samt hos växtförädlingsföretaget Lantmännen. Resultatet från studien visar att de rödklöveraccessioner som idag används för växtförädling har låga värden för inavel vilket minskar risken för inavelsdepression. Dock var den genetiska diversiteten i förädlingsmaterialet relativt låg i jämförelse med vild rödklöver och lantsorter. Således, kan effekten av förädlingsinsatser vara begränsad. Dock identifierades rödklöveraccessioner som kan vara möjliga kandidater bland lantraser vars inkludering kan höja den genetiska variationen. Genom att prediktera utfallet av en korsning istället för att testa det i fällt förkortas tiden för en förädling cykel vilket ökar den genetiska vinsten över tid. Både GWAS och GP testades för att prediktera biomassans torrsubstans samt foderkvalitet. Resultaten visar att påverkan av genetiska effekter gentemot miljö på torrsubstans och foderkvalitet varierar över säsongen. Där de underliggande generna tyckts vara involverade i respons på miljö och stress. Resultaten av den här avhandlingen visar att rödklöverförädling kan effektiviseras genom att öka den genetiska variationen och implementera GP.  Implementationen av dessa metoder kan hjälpa förädlingen att möta de utmaningarna från klimatförändringarna och det ökade ekonomiska trycket.