Laboratoriet for Planteinnovation II

Senest opdateret d. 13/4-2012
Teknologisk Institut (AgroTech)
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Sundhed & fødevarer og Produktionsteknologi
Brian Christensen
Seniorkonsulent

Laboratoriet for Planteinnovation II  udbygger sin position som knudepunkt for forskning, innovation og kommercialisering indenfor biobaserede produkter. Laboratoriet for Planteinnovation udvikler sammen med KU-Science forædlingsteknikker, opbygger kompetencer og viden om nyeste metoder for at skabe mere viden, vækst og værdi om fremtidens biobaserede produkter, deres anvendelse og nye teknologier til at opnå dette.

Ny viden og serviceydelser
Den danske biobaserede industri står over for en række udfordringer med øget international konkurrence inden for både afsætning af nuværende produkter og udvikling af nye højværdi-produkter. Inden for den seneste årrække er der kommet en hel ny generation af bio- og planteteknologier, som har potentiale til at løfte den danske bio-industri op i en ny liga. Det kræver dog avanceret udstyr, specielle faciliteter og et højt videnniveau at opbygge og drive faciliteterne, der skal til for at kunne udnytte disse teknologier. Det er derfor ikke attraktivt at opbygge faciliteterne i hver enkel virksomhed på grund af høje etablerings- og driftsomkostninger, og for danske SMV’er i den biobaserede planteindustri er der meget få muligheder for at få hjælp til avanceret produktudvikling ved brug af teknologierne. Aktivitetsplanen er en del af AgroTechs planteteknologiske fokusområde.
 
AgroTech har via den seneste resultatkontrakt oparbejdet Laboratoriet for Planteinnovation, som er placeret hos KU-Science. Formålet med laboratoriet er at udvikle teknikker, opbygge kompetencer og viden om nyeste metoder til gavn for den danske biobaserede industri. Laboratoriet kan i dag tilbyde en række ydelser til SMV’erne, men der er et stort ønske om at udnytte laboratoriet til flere formål, således at der også kan tilbydes ydelser inden for fænotyping, mikroalgeproduktion, biosporbarhed, kromosomfordobling, DNA sekventering og genetiske markører. Laboratoriet vil således udbygge sin position som knudepunkt for forskning, innovation og kommercialisering inden for biobaserede planteprodukter.
 
Teknologiske serviceydelser

  1. Ydelser rettet mod fødevaresektoren og plantesektoren. Biosporbarhed er en central metode til at sikre den øgede efterspørgsel på bl.a. sikrer fødevarer, certificerede produkter og kopisikring af biobaserede produkter, herunder:

    1. Kvalitetskontrol af fødevarer ved biosporbarhed til at undersøge og dokumentere spor af alverdens organismer i en fødevare.
    2. Fødevaresikkerhed ved biosporbarhed til undersøgelse af en fødevares indhold af bakterier og vira uden på forhånd at vide, hvilke bakterier/vira, man vil undersøge for.
    3. Slægtskabsanalyser af racedyr til at dokumentere racedyrs stamtavle og klarlægge slægtskabet mellem racedyr selv om dyrenes forældre ikke lever.
  2. Ydelser rettet mod forædlingsvirksomheder

    1. Plantegenetisk fingerprintning til sikring af sortsbeskyttelse, dokumentation for sortsægthed og -renhed og undersøgelse for forurening af et parti såsæd eller planter.
    2. Markørbaseret selektion for at øge hastigheden i planteforædlingsprogrammer.
    3. Kromosomfordobling af planter til at øge udbyttet, vækst og holdbarhed.
    4. Måling af kromosomantal bl.a. ved flow-cytometri.
  3. Ydelser rettet mod bio-industriens producenter

    1. Mikroalger, udvikling af produktions- og høstmetoder til aseptisk produktion

under væksthusbetingelser.

  1. Ydelser rettet mod rådgivere, universiteter og andre, der gennemfører planteforsøg

    1. Fænotyping med mobile monitoreringssystemer til automatiseret dokumentation og måling af planters vækst og fysiologiske egenskaber.

 
Centrale aktiviteter
Laboratoriet for Planteinnovation II vil udbygge sin position som knudepunkt for forskning, innovation og kommercialisering inden for biobaserede produkter. Der skal udvikles teknikker og opbygges kompetencer og viden om nyeste metoder. Laboratoriet vil skabe mere viden, vækst og værdi om fremtidens biobaserede produkter, deres anvendelse og nye teknologier til at opnå dette.  Aktivitetsplanens arbejde er centreret om videreudvikling af laboratoriet for planteinnovation i samarbejde med KU-Science. Væsentligste aktivitetsområder er:

  • DNA-sekventering er et unikt værktøj til at identificere generne bag de biologiske funktioner. Teknologien har en lang række anvendelsesmuligheder, specielt til biosporbarhed og genetiske analyser. Selve de biokemiske analyser (sekventeringen) skal udføres af udenlandske speciallaboratorier, der har faciliteterne, mens AgroTech foretager den efterfølgende omfattende dataanalyse, så de biokemiske analyser omsættes til værdi og operationel viden for virksomhederne.
  • Metoder til effektiv kromosomfordobling i udvalgte plantearter skal udvikles og dokumenteres for at øge udbyttet, vækst og holdbarhed i udvalgte danske afgrøder og prydplantekulturer.
  • KU-Science har indkøbt udstyr til automatisk måling af plantereaktioner (Fænotyping) i mark- og væksthusforsøg. I samarbejde med KU-Science skal der udvikles procedurer til håndtering af måleudstyr og behandling af data, derunder udvikles forretningsmodeller rettet mod teknologiske serviceydelse til virksomheder.
  • Det igangsatte samarbejde med KU-Science og opbygning af testcenter for mikroalger under beskyttede forhold skal fortsættes. Fokus vil være på undersøgelse af dyrkningsforhold, høstmetoder og optimering af mikroalgernes vækst. 
  • Teste biosporbarhed på udvalgte anvendelsesområder f.eks. slægtskabsanalyser af racedyr, kvalitetskontrol af fødevarer, fødevaresikkerhed og faunaundersøgelse.  
  • AgroTechs AnalysePlatform skal udvikles til at håndtere analyse af store mængder biologiske data, herunder specielt sekventeringsdata og fænotypiske data.
  • Udvikling af systemer til markørbaseret selektion.

 
Rationale for indsatsen
Med verdens voksende befolkningstal og levestandard er der et stort og hastigt voksende behov for biobaserede produkter til fødevarer, energi og industriprodukter. Laboratoriet for Planteinnovation vil skabe mere viden, vækst og værdi om fremtidens biobaserede produkter, deres anvendelse samt nye teknologier til at opnå dette. Dette gør Laboratoriet for Planteinnovations arbejde essentielt for at opretholde en dansk nyudvikling af biobaserede produkter. Aktiviteterne vil hjælpe SMV’erne til at skabe en lang række innovative produkter til gavn for forbrugerne, miljøet og ikke mindst virksomhederne, da virksomhederne vil få adgang til at benytte de nyeste bioteknologiske faciliteter og opdaterede viden. Dette er de i dag forhindret i, da det kun er meget få SMV’ere, der har den krævede, højtspecialiseret viden, faciliteter og teknologier inden for laboratorieanalyser, dataanalyse og -fortolkning. Aktiviteterne vil medvirke til teknologioverførsel fra forskningen til SMV’erne og derved bliver forskning og viden sat i spil hos SMV’erne. Aktiviteterne vil således bidrage til at udvikle højteknolgiske SMV’ere, og dette vil skabe basis for nye vækstvirksomheder med et stort eksportpotentiale og skabe nye arbejdspladser hos disse virksomheder og for teknologileverandørerne både i Danmark og i resten af Europa.
 
De beskrevne bioteknologiske og planteteknologiske ydelser efterspørges af den biobaserede industri og fødevarebranchen. Aktiviteterne er en udbygning af seneste resultatkontrakt ”Laboratoriet for Planteinnovation”, for at imødekomme virksomhedernes ønsker om at udnytte laboratoriet til flere formål, således at flere ydelser kan tilbydes til SMV’ere.
 
Mulige samarbejdspartnere
Laboratoriet for Planteinnovation er placeret på KU-Science, og AgroTech ønsker at udbygge fælles faciliteter og kompetencer i tæt samarbejde med KU, herunder at finansiere aktiviteter på KU. Andre danske universiteter ønskes inddraget i laboratoriets aktiviteter herunder AU og DTU. DTU har netop startet et samarbejde med BGI (Beijing Genomics Institute), som vil være en interessant part i forhold til DNA- sekventeringsarbejdet. Desuden vil samarbejdet med University of Washington inden for statistisk bioinformatik blive udnyttet og udbygget.

14 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

AdvanSeed
Torsdag d. 26/4-12 kl. 15:30

I Danmark er AdvanSeed ApS det eneste frøfirma, der forædler, producerer og sælger frø af grøntsager. Firmaet startede i 2005 og selvom der har været en god vækst i udvikling og omsætning, er vi stadigvæk meget små spillere i den internationale frøverden. Ca. 75 % af firmaets frø eksporteres og er i direkte konkurrence med multinationale frøfirmaer der har milliardomsætning. Markedet er meget konkurrencepræget, men vi skal alligevel på den baggrund udvikle sorter, der kan klare sig overfor konkurrende sorter.

Det er i den sammenhæng meget essentielt, at vi kan lave den bedste forædling til den billigste pris, da vore ressourcer naturligt er begrænsede. Vore konkurrenter, der ofte har om end ikke ubegrænsede så dog rigelige forskningsmidler, kan i dette kapløb nemt være først med nye sorter med forbedrede egenskaber og resistenser imod nye sygdomme.

Vi er derfor glade for at en institution som Agrotech har opbygget et Laboratorium for Planteinnovation, der kan give os mulighed for støtte på områder indenfor moderne forædlingsteknikker, hvor vore forædlingsressourcer ikke er tilstrækkelige. I sidste ende kan det betyde, at vi kan komme hurtigere ud med produkter, der er mere konkurrencedygtige, og dermed opnå en større markedsandel og generere større omsætning.
Dette kan igen betyde at AdvanSeed har større sandsynlighed for at kunne vedblive med at være et dansk firma med danske arbejdspladser og ikke blive solgt og flyttet til Holland, som det er sket for tre store grøntsagsfrøfirmaer tidligere: A.Hansen Amagerfrø, Ohlsens Enke og Dæhnfeldt.

Erling Hegelund
AdvanSeed ApS

madstomat
Tirsdag d. 8/5-12 kl. 10:34

Alfred Pedersen & Søn har selv i nogen tid arbejdet med produktion af alger i væksthus, og vi mener afgjort, at området har et stort potentiale for dansk gartneri. Danmark er langt fremme, når det gælder traditionel planteproduktion i væksthus, men der mangler endnu viden om algeproduktion i væksthus, herunder viden om optimering af algernes vækst gennem regulering af klimafaktorer og næringstilførsel. Vi finder derfor AgroTechs forslag om fortsat opbygning af testcenter for mikroalger særdeles spændende og relevant for os som virksomhed.

Mads Pedersen
Direktør

Renate Müller
Tirsdag d. 8/5-12 kl. 17:18

KU-Science har i samarbejdet med AgroTech set muligheden for at videnoverføre via et GTS selskab og direkte til små og mellemstore virksomheder. Dette passer til universitetets strategi, hvor det er målet at mindre virksomheder skal kunne samarbejde med universitetet via GTS netværket. Vi oplever, at netop indenfor planteforædling og bioteknologi er der stor efterspørgsel på viden og veletablerede højteknologiske laboratorier. Laboratoriet for Planteinnovation er universitetets mulighed for at få gjort vores resultater anvendelige for en større del af erhvervslivet.

Renate Müller
Professor i prydplanter
og translationel plantevidenskab
KU-Science, Institut for Jordbrug og Økologi

Kai Lønne Nielsen
Torsdag d. 10/5-12 kl. 07:13

Knud Jepsen a/s producerer potteplanten Kalanchoë under varemærket Queen® på verdens største Kalanchoe gartneri i Hinnerup, Danmark. Produktionen foregår i 120.000 m2 væksthuse. Gennem konstant fokus på produktudvikling og innovation, er vores Queen® produkter kendt over hele verden for innovation og kvalitet.
I mere end 40 år har vi arbejdet på at forbedre og optimere vores produkter, metoder og teknologi. Resultatet er et bredt sortiment af Queen® produkter med unikke egenskaber som lang holdbarhed og store, farvestrålende blomster. Planternes minimale behov for pasning er oplagt til den travle moderne livsstil.
Takket været vores løbende innovation findes Queen® i dag i et væld af farver og former. Sorterne markedsføres som hhv. Originals, RoseFlowers®, MoreFlowers® og WildFlowers®.

Knud Jepsen a/s har igennem en årrække haft et frugtbart samarbejde med AgroTech og deltaget aktivt i projektet Innovative Planter. Med Laboratoriet for Planteinnovation II er de nyeste metoder indenfor bioteknologi indenfor rækkevidde - også for mindre danske forædlingsvirksomheder. Nye forsknings- og udviklingslandvindinger fra Laboratoriet for Planteinnovation II er tilgængelige for de biobaserede industrier som f.eks. producenter og forædlere af prydplanter.

Fermentationexperts
Torsdag d. 10/5-12 kl. 12:57

Vådfodereksperten AS
Om 40 år skal verdens fødevareproduktion være fordoblet. Alle forskere ved, at der bliver mangel på proteiner. Der importeres 40 millioner tons soja fra USA. Samtidig eksporterer Europa korn, da Europa ikke kan dyrke proteiner til sig selv. Dette medfører en stor CO2 forurening. USA kan ikke garantere GMO fri proteiner. Hvad kan der gøres?

Med alger kan der dyrkes op til 15 gange mere protein pr. ha. end ved planteproduktion, og disse proteiner er GMO frie. Algeproteinerne dyrkes i vandsystemer, og produktionen konkurrerer dermed ikke med den overvejende markbaserede produktion af proteiner til human ernæring. Hos alger er der tusindvis af forskellige aminosyreprofiler at vælge imellem i forhold til den ene, som findes i soja. Derfor kan det optimale protein produceres uden N forurening.

Med mælkesyrefermenteret vådfoder kan algerne gøres mere fordøjelige og fodres direkte til grise uden en større fordyrende forædlingsproces.
Og vi vil meget gerne have etableret en dansk produktion. Vi bekræfter hermed at vi gerne vil købe de første 100.000 tons alger og formentlig også den næste million tons, forudsat, at det er opskaleret til en effektiv og konkurrencedygtig produktion! Dette ville kunne give flere danske arbejdspladser og et bedre miljø uden GMO.

Fermentationexperts
Torsdag d. 10/5-12 kl. 12:57

European Protein AS
Sammen med Fornyelsesfonden er der ved at blive bygget verdens første mælkesyrefermenterings anlæg til europæisk planteprotein. Sammen med Århus universitet i Foulum har forskning dokumenteret at i planteproteiner (fra raps, solsikke, lupiner, ærter m.m.) kan de skadelige bitterstoffer nedbrydes. Derved har vi nu mulighed for at lave et europæisk protein til fjerkræ og grise.

Processen frigiver N og P således at fordøjeligheden bliver meget høj. Herved kan P udnyttes bedre i dyrenes mave, hvilket er særdeles vigtigt, fordi P er på vej til at blive en begrænset ressource (verdens P-ressourcer forventes at være opbrugt om 50-100 år). Samtidig reduceres P-udledningen til miljøet med op til 80 %. Vi mangler bare det sidste for at være fuldendt.

Der findes ca. 60.000 kendte mikroalger, og derved også 60.000 forskellige algetyper med hver deres aminosyreprofil. Derved kan der også produceres et protein uden syntetiske tilsætninger som kan bruges økologisk. I en mælkesyre fermentering gøres algerne mere fordøjelige.

Alger indeholder Omega 3 og 6 fedt syrer. Omega 3 og 6 fedt syrer har MEGET stor indflydelse på den generelle humane sundhed. Ved en netop nyudviklet og patenteret metode kan planteproteiner blandes sammen med alger, hvorved den optimale naturlige økologiske GMO frie protein produceres. Når de fermenterede proteiner fodres til dyrene vil omega 3 og 6 fedt syrerne ophobes i fedt, æg, mælk m.m.

Udviklingen betyder, at dansk landbrug kan komme et skridt foran i udviklingen af sunde fødevarer. Der kan produceres danske æg, grisekød, mælk m.m. med omega 3 og 6 fedtsyrer.
Fermenteringsprocessen er udviklet så den bliver konkurrencedygtig i forhold til importeret soja. EU har længe ønsket sig europæisk protein. Den er nu udviklet men kan blive bedre end soja.

European Protein er klar til at aftage en stor mængde alger- muligheden for at Danmark kommer i front er til stede. Vi mangler bare en produktion.

Annemette Tilsted
Fredag d. 11/5-12 kl. 09:51

Sekvensering, sammenligning og efterfølgende udvikling af markører til brug i forædlingsarbejdet er vigtige for en effektiv selektion og intergression af ønskede gener og egenskaber i et moderne forædlingsprogram. Det ville være interessant, hvis AgroTech kunne tilbyde dette, under forudsætning af at der er tale om ”high-put-through” og mulighed for at arbejde med hele populationer inden for et fornuftigt budget.

Derudover kunne de nye teknolgier inden for fænotyping også være interessante for en hurtig selektion i marken.

mgm-graff
Mandag d. 14/5-12 kl. 09:06

Graff Breeding A/S er en mindre forædlingsvirksomhed med hovedfokus på forædling af Hibiscus og andre arter indenfor familien Malvaceae. På trods af, at Graff Breeding er en ung virksomhed indenfor produktudvikling og forædling, har vi på kort tid udviklet nye succesfulde produkter. Som et mindre firma med begrænsede ressourcer til investering i og udvikling af nye forædlings teknologier er det vigtig for os at få adgang til den nyeste viden og tekniker på området for derved at kunne beskytte vores produkter fremover og samtidig sikre vores fortsatte vækst.
Laboratoriet for Planteinnovation II vil kunne medvirke til at styrke Graff Breedings udviklingsaktiviteter ved tilførsel af ny viden, nye metoder og nye samarbejdspartnere.

Marianne Gellert Møller
R&D Manager
Graff Breeding A/S

Erik Tybirk
Mandag d. 14/5-12 kl. 11:54

Til planteforædling er der behov for et center, hvor man kan købe markøranalyser o. lign. Forskellige DNA baserede analyser vil fremover få større og større betydning for planteforædling. Opbygning af et center kan muliggøre anvendelse af de for små virksomheder kostbare DNA teknikker.
Knold & Top
Erik Tybirk

Jensdue
Torsdag d. 24/5-12 kl. 08:45

I planteforædlingen af cerealier er der et stort behov for preforædling. Vi mangler resistensgener til at håndtere sygdomme og skadedyr og ligeledes gener til modstå abiotisk stress (tørke, salt, tungmetaller osv.). Markører vil gøre integrationen af disse gener effektiv og målrettet, da disse vil facilitere markør assisteret tilbagekrydsninger og senere markør assisteret selektion. Det vil derfor være yderst nyttigt for planteforædlingen hvis Agrotech kunne igangsætte en sådan proces med at finde kilder til resistens og derefter krydse og selektere det igennem flere generationer inden de blive givet fri til forædlingsvirksomhederne.

Udvikling af et hybridsystem til kornarterne vil ligeledes være et nyttigt værktøj for planteforædlingen og samtidigt gavne landbrudserhvervet qua højere udbytter.

Jens Due Jensen
Bygforædler - Nordic Seed

Henning Høgh Jensen
Mandag d. 4/6-12 kl. 09:43

Når man i mange år har kæmpet med at vedligeholde (for små og for spredte) laboratorier så er det dejligt at se denne tilgang hvor der gives adgang til den nødvendige ekspertise for dem som har behovet men som ikke har kapaciteten til at vedligeholde et laboratorie med alt hvad det indebærer af kapital, teknologi og kompetancer.
Der er ingen tvivl om at en fortsat udvikling af den biobaserede industri skal understøttes. Forslaget er et super skridt mod at begynde at levere disse hidtidige komplekse målinger som standard ydelser.
Standardiseringer af disse ydelser vil give alle aktører en meget bedre udgangspunkt, også SMVerne. Og jeg kan sagtens se lab for Planteinnovation II få en central placering i udvikling og innovation af biobaserede løsninger.

henry damm hansen
Mandag d. 4/6-12 kl. 17:06

Bio-Plant beskæftiger sig med forædling af hybrid kål(flere typer) samt hybrid porre, og gør allerede brug af enkelte af de nævnte "indsatsområder" i vores praktiske arbejde.
Vi forventer i fremtiden et øget focus på "resistensforædling" i bred betydning, hvor et hurtigt, billigt og dermed effektivt markørselektionsværktøj vil muliggøre at bringe SMVérne på niveau med udenlandske firmaer, idet det ligger langt udenfor vore muligheder at iværksætte et sådant arbejde alene. Derfor vores anbefaling hertil!

Henry Damm Hansen

bio-plant smba

Torben Lippert
Fredag d. 8/6-12 kl. 17:53

Dansk gartneri er kendt for at være innovativt på prydplanteområdet. De senere år er der blevet længere imellem de store nyheder. Der er et stort behov for at anvende de nyeste teknologier til plante innovation. Dansk Gartneri ser derfor plantelaboratoriet som en enestående mulighed for i fremtiden at skabe nye produkter - til hele det europæiske marked.
Der er allerede aktiviteter igang, men der klart behov for en styrkelse og udvidelse af hele dette område, som plantelaboratoriet er påtænkt at dække.
Så derfor fuld opbakning til denne indsats.

Claus Saabye Erichsen
Fredag d. 8/6-12 kl. 21:31

Det er særdeles interessant læsning.

Der er opsat rigtig mange interessant perspektiver i forslaget. De forædlingsmæssige aspekter af sådan et center er interessante, udviklingen på området gør stærkt. De nye muligheder for sekventeringer og markører og implementering til nye og mindre brancheområder synes interessant. Også de bioinformatiske discipliner vil de kommende år få stor betyrning for udnyttelsen af fremskridt inden for DNA-sekventering. Endeligt vil præforædling også være et centralt perspektiv for Laboratoriets funktion som kan understøtte udvikling af såvel nye funktionelle egenskaber samt forbedring af eksisterende.

Det er helt rigtigt set at der er behov for AgroTechs kompetencer som kan hjælpe videnoverførsel til SMVer og andre mindre brancheområder. Aksen omkring KU kan blive stærk.