Aberystwyth, Wales
May 19, 2009
The Crop Genetics, Genomics and Breeding Division at the Institute of Biological, Environmental and Rural Sciences (IBERS), Aberystwyth University, has been awarded £1.6m to develop a physical map of the perennial ryegrass genome.
This research will be led by Drs Ian Armstead (photo), Helen Ougham, Julie King, Lin Huang and Prof. Ian King and has been funded by the Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) with support from Germinal Holdings, Syngenta and ViaLactia Biosciences.
Ryegrass is the most commonly cultivated grass in the UK and forms a major component of both agricultural pastures and the grasses that are used in lawns, parks and sports turfs, and there is a long tradition of ryegrass breeding and research at Aberystwyth.
IBERS, the new research institute formed from the merger of the Aberystwyth University's Institutes of Biological Sciences and Rural Sciences, and the BBSRC-sponsored Institute of Grassland and Environmental Research (IGER), is continuing this tradition by combining the breeding and research practices established at IGER with new genomic approaches. This includes the development of a physical map of the perennial ryegrass genome.
The term genome refers to the complete set of DNA sequences in a particular species of plant, animal or other living organism, explains Dr Ian Armstead.
“Physical mapping is a strategy for cataloguing all the DNA sequences which make up a genome and then arranging them in order to build up a picture of the structure of that genome. This allows researchers to analyse the DNA sequence of specific genomic regions, for instance regions known to be important for drought tolerance or disease susceptibility, and so discover what genes are present within these regions.”
“In the medium term, it also paves the way for whole genome sequencing and hence the uncovering of the entire gene complement, as was done in the human genome project. It is this gene complement and the way in which the genes are controlled - turned on and off as necessary - which, ultimately, determine what any organism is and does. For ryegrass, this will contribute to the development of new grasses which can address issues of sustainability and performance under conditions of climate change.
“Additionally, it will lead to a greater understanding of the similarities and differences in makeup between the genomes of the related grass and cereal species, including wheat, oats and barley, upon which we all depend for food security. This work links with ongoing BBSRC-funded research at IBERS developing and aligning gene-based molecular markers across the range of important UK grasses and cereals”, he added.
Tradition
There is a long tradition of ryegrass breeding and research at Aberystwyth, dating back to the early 20th century and the establishment of the Welsh Plant Breeding Station (WPBS), and over the years this has led to the production of many new forage and turf grass varieties.
Now marketed under the ‘Aber’ brand by IBERS’ commercial partner Germinal Holdings, recent successes have included the ‘high sugar’ forage grasses AberDart and AberMagic, which have benefited both farmers and the environment by increasing the efficiency with which plant protein is converted to meat and milk.
Among the turf grasses, the ‘stay green’ variety AberNile has become well known under the guise of the ‘So Green’ lawn seed mixture and AberElf and AberImp have been widely used as sports turfs.
Research and breeding continues to produce new varieties of forage and amenity grasses which address not only immediate commercial concerns, but also longer term issues of sustainability. In this context, improving the endurance and performance of grasses under low water conditions and minimal fertiliser use are key targets.
£1.6 miliwn i ddatblygu map ffisegol o genom rhygwellt
Dyfarnwyd £1.6m i’r Grŵp Geneteg Cnydau, Genomeg a Bridio yn Sefydliad y Gwyddorau Biolegol, Amgylcheddol a Gwledig (IBERS), Prifysgol Aberystwyth, i ddatblygu map ffisegol o genom rhygwellt parhaol.
Cyllidwyd yr ymchwil, sydd yn cael ei arwain gan Dr Ian Armstead, Dr Helen Ougham, Dr Julie King, Dr Lin Huang a’r Athro Ian King, gan y Cyngor Ymchwil Biotechnoleg a Gwyddorau Biolegol (BBSRC) gyda chymorth oddi wrth Germinal Holdings, Syngenta a ViaLactia Biosciences.
Rhygwellt yw’r math o laswellt sy’n cael ei dyfu fwyaf yn y DU ac mae’n gydran bwysig o borfeydd amaethyddol ac o’r glaswelltydd a ddefnyddir mewn lawntydd, parciau a meysydd chwarae. Mae traddodiad hir yn Aberystwyth o fridio rhygwellt, ac o wneud ymchwil arno.
Mae IBERS, y sefydliad ymchwil newydd a grëwyd drwy uno tri sefydliad, sef sefydliadau Prifysgol Aberystwyth ar gyfer y Gwyddorau Biolegol a’r Gwyddorau Gwledig, yn ogystal â Sefydliad Ymchwil Tir Glas a’r Amgylchedd (IGER), a noddwyd gan y BBSRC, yn cynnal y traddodiad hwn drwy gyfuno’r arferion bridio ac ymchwil a sefydlwyd yn IGER â dulliau genomaidd newydd. Mae’r gwaith yn cynnwys datblygu map ffisegol o genom rhygwellt parhaol.
Mae’r gair ‘genom’ yn dynodi’r set gyflawn o ddilyniannau DNA mewn unrhyw rywogaeth benodol o blanhigyn, anifail neu organedd byw arall, esbonia Dr Ian Armstead, Prif Archwilydd y prosiect. “Mae mapio ffisegol yn strategaeth ar gyfer catalogio’r holl ddilyniannau DNA sy’n ffurfio genom, ac wedyn eu rhoi mewn trefn i greu darlun o strwythur y genom hwnnw. Gall ymchwilwyr wedyn ddadansoddi dilyniant DNA rhanbarthau penodol o’r genom – er enghraifft, rhanbarthau y gwyddom eu bod yn bwysig ar gyfer gallu i oddef sychder neu dueddiad i gael clefyd – ac felly i ddarganfod pa enynnau sy’n bresennol o fewn y rhanbarthau hyn.”
“Yn y tymor canolig, mae hefyd yn paratoi’r ffordd ar gyfer dilyniannu’r genom cyfan, a hynny’n arwain at ddatgelu’r set gyfan o enynnau, fel y gwnaethpwyd yn y prosiect genom dynol. Yn y pen draw, y casgliad hwn o enynnau, ynghyd â’r modd y mae’r genynnau’n cael eu rheoli – hynny yw, eu troi ymlaen a’u troi i ffwrdd, yn ôl yr angen – sy’n penderfynu beth yw unrhyw organedd penodol, a beth fydd yr organedd hwnnw yn ei wneud. Yn achos rhygwellt, bydd yr wybodaeth hon yn cyfrannu at ddatblygu glaswelltydd newydd a all helpu i ddatrys problemau’n ymwneud â chynaliadwyedd ac â pherfformiad dan amgylchiadau newid hinsawdd.
“Hefyd, fe fydd yn arwain at ddealltwriaeth well o’r cyffelybiaethau cyfansoddiad, a’r gwahaniaethau, rhwng genomau’r rhywogaethau eraill o laswellt ac ydau sy’n perthyn i rygwellt, gan gynnwys gwenith, ceirch a haidd, sef y cnydau rydym i gyd yn dibynnu arnynt ar gyfer sicrwydd ein cyflenwad bwyd. Mae’r gwaith hwn yn gysylltiedig â gwaith ymchwil cyfredol yn IBERS, wedi ei ariannu gan y BBSRC, sy’n datblygu ac yn trefnu marcwyr molecylaidd seiliedig ar enynnau ar draws holl amrediad glaswelltydd ac ydau pwysig y DU,” ychwanegodd.
Traddodiad
Mae traddodiad hir yn Aberystwyth o waith bridio ac ymchwil ar rygwellt, y gellir ei olrhain nôl i ddechrau’r 20fed ganrif a sefydlu Gorsaf Fridio Planhigion Cymru, a thros y blynyddoedd mae hyn wedi arwain at gynhyrchu llawer o fathau newydd o laswellt pori a hamdden.
Mae llwyddiannau diweddar wedi cynnwys y glaswelltydd pori ‘siwgr uchel’ ‘AberDart’ ac ‘AberMagic’, sy’n cael eu marchnata erbyn hyn o dan y brand ‘Aber’ gan Germinal Holdings, partner masnachol IBERS. Bu’r glaswelltydd hyn o fudd i ffermwyr ac i’r amgylchedd fel ei gilydd, drwy wella effeithlonrwydd trawsnewid protein planhigol yn gig ac yn llaeth.
Ymhlith y glaswelltydd hamdden, mae’r math ‘para’n wyrdd’ ‘AberNile’ wedi dod yn gyfarwydd yn rhith y cymysgedd hadau lawnt ‘So Green’, a defnyddiwyd ‘AberElf’ ac ‘AberImp’ yn helaeth ar gyfer meysydd chwarae.
Mae ymchwil a bridio yn dal i gynhyrchu mathau newydd o laswelltau pori a hamdden sydd o werth nid yn unig o safbwynt masnachol tymor byr, ond hefyd mewn perthynas â phroblemau cynaliadwyedd yn y tymor hwy. Yn y cyd-destun hwn, mae gwella gwytnwch a pherfformiad glaswelltydd mewn amgylchiadau sych, heb lawer o wrtaith, yn nodau allweddol.
Topics
Species
