Aangezien de wereldbevolking tegen 10 de 2050 miljard mensen nadert, zal de landbouwproductie met 60% moeten toenemen. Maar met elke 1 ° C opwarming daalt de landbouwproductiviteit met 5%. Eén model voorspelt dat de aardappelopbrengsten tegen 32 met maar liefst 2060% kunnen dalen, maar de ontwikkeling en distributie van klimaatvriendelijke genetische variëteiten kan ervoor zorgen dat dit voedzame en snel rijpende gewas een vitale rol blijft spelen in voedselsystemen in economieën over de hele wereld. .
Om de ontwikkeling van die rassen te versnellen, hebben wetenschappers geprofiteerd van de vooruitgang in genetische sequentiebepaling en gebruiken ze de opgedane kennis om aardappelrassen te kweken die beter zijn afgestemd op de eisen van de toekomst.
Wetenschappers van het International Potato Center (CIP) lopen al lang voorop in deze trend en nemen deel aan de internationale groep die in 2011 de eerste aardappelgenoomsequentie publiceerde. Dankzij recente doorbraken met betrekking tot de ontdekking van genen die verband houden met belangrijke kenmerken - van nutritionele tevreden met ziekteresistentie - ze zijn begonnen met het gebruik van genetische merkers om het fokken op gewenste eigenschappen te versnellen.
Aardappelverbetering begint met kruisingen tussen fokouders die tienduizenden nakomelingen voortbrengen. Wetenschappers hebben van oudsher jaren besteed aan het evalueren van die planten in velden en kassen ...
Versnellen van genetische aardappelverbetering
Aardappelverbetering begint met kruisingen tussen fokouders die tienduizenden nakomelingen voortbrengen. Wetenschappers hebben van oudsher jaren besteed aan het evalueren van deze planten in velden en kassen, en uiteindelijk via mannelijke en vrouwelijke focusgroepen, in een eliminatieproces dat resulteert in een shortlist van aardappelklonen met het grootste potentieel.
Het gebruik van genetische markers voor eigenschappen zoals resistentie tegen Phytophthora en de twee meest destructieve aardappelvirussen heeft de vooruitgang van CIP bij het produceren van aardappelen met een hogere opbrengst versneld. Waar veredelaars ooit al het nageslacht van een kruising in een kas moesten laten rijpen om te bepalen welke resistent waren, verwijderen ze nu simpelweg een blad van elke jonge plant voor genetische sequentiebepaling om te bepalen welke de resistentiegenen hebben geërfd. De genetische marker voor resistentie tegen Phytophthora heeft bijvoorbeeld de tijd die dit proces in beslag neemt met 50 procent verkort.
Weerstand overdragen
Aardappelvirussen hopen zich op en eroderen de opbrengsten van de ene teeltcyclus naar de andere, terwijl Phytophthora een veld met aardappelplanten binnen enkele weken kan vernietigen. Wanneer rassen die resistent zijn tegen Phytophthora jarenlang op grote schaal worden gekweekt, evolueert de ziekteverwekker om hun resistentiemechanisme te overwinnen. Veredelaars zijn dus altijd op zoek naar nieuwe bronnen van resistentie, vaak gevonden in inheemse of wilde aardappelen.
CIP is onlangs gekruist met een wilde aardappel afkomstig uit Cajamarca, in het noorden van Peru, om aardappelziekte-resistente aardappelen te produceren die potentieel commercieel levensvatbaar zijn. Deze aardappelklonen worden gedeeld met veredelingspartners in verschillende landen en worden momenteel geëvalueerd voor mogelijke introductie als variëteiten in Peru.
Sinds 1973 verzamelt en conserveert de CIP-genenbank inheemse en wilde aardappelen, waarvan vele resistent zijn tegen Phytophthora. Als onderdeel van een internationaal initiatief om de genetische diversiteit van aardappelen, tomaten, aubergines en paprika's te behouden, te bestuderen en te gebruiken - die allemaal verwant zijn - is veel van die biodiversiteit de afgelopen jaren gescreend op ziekteresistentie en genetische sequentiebepaling ondergaan.
De voordelen van het overwinnen van Phytophthora kunnen niet worden onderschat. Volgens schattingen bedragen de jaarlijkse wereldwijde aardappelverliezen als gevolg van deze ziekte in 5 bijna $ 2019 miljard. Het verminderen van die verliezen met meer veerkrachtige rassen kan een ongelooflijk verschil maken voor kleinschalige boeren en hen helpen hun activiteiten om te zetten van zelfvoorzienend naar commercieel.
Met genetische merkers wordt het gemakkelijker voor veredelaars om veerkrachtige aardappelen met een hoge opbrengst te ontwikkelen met de belangrijkste eigenschappen - smaak, textuur, kooktijd - waar lokale consumenten naar zoeken. De resulterende rassen zullen boeren in staat stellen om aan de stijgende vraag naar voedsel te voldoen, hun inkomen te verbeteren en het hoofd te bieden aan de nog onvoorziene uitdagingen van een veranderende wereld.