Da der Klimawandel weltweit immer gravierender und verbreiteter wird, ist es wichtig, die Reaktionen der wichtigsten Nutzpflanzen auf verschiedene abiotische (Umwelt-) Belastungen zu beobachten und zu verstehen. Zwei Umweltbedingungen, denen britische Pflanzen ausgesetzt sind, sind Dürre und Überschwemmungen. In Verbindung mit hohen Temperaturen können diese katastrophal für die Erträge sein und Auswirkungen auf die Lebensmittelqualität, die Lebensmittelpreise, die Verfügbarkeit von Saatgut und die Qualität haben. Vor kurzem im Jahr 2020 wirkte sich ein sehr nasser Winter, gefolgt von einem sehr trockenen Frühling, negativ auf alle britischen Ernten aus.
Gesundes Pflanzenwachstum und Ernteerträge werden von mehreren Faktoren bestimmt: Wasser, Nährstoffe, Temperatur, Bodenstruktur und -chemie sowie Licht. Da sich der aktuelle Klimawandel schneller ändert, als sich Pflanzen anpassen können, stellt dies ein grundlegendes Problem für die Landwirtschaft dar, und als Ergebnis werden Nutzpflanzen in vielerlei Hinsicht herausgefordert. Um die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegenüber abiotischen (Umwelt-) und biotischen (Erreger – Schädlingen und Krankheiten) Belastungen zu erhöhen, ist es wichtig, neue Pflanzensorten zu identifizieren, die während ihrer Lebensdauer eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber einem oder mehreren dieser vorübergehenden Belastungen aufweisen.
Dazu müssen die zugrunde liegenden Gene identifiziert werden, die diese wünschenswerten Resilienzmerkmale steuern. Pflanzenwissenschaftler können dies tun, indem sie Experimente entwickeln, die als Phänotypisierungstests bezeichnet werden und eine Vielzahl von Pflanzen auf wünschenswerte Merkmale (Phänotypen) untersuchen, die dann mit bestimmten Genen abgeglichen werden. Dies ist ein äußerst nützliches Werkzeug, um nicht nur Gene zu identifizieren und bestimmten Merkmalen (Phänotypen) zuzuordnen, sondern auch um Gene zu identifizieren, die bei aktuellen kommerziellen Pflanzensorten verloren gegangen sein könnten, die selektiv gezüchtet wurden, um unter optimalen Bedingungen, wo Stress werden durch Bewässerung, Pestizide und Düngemittel in Schach gehalten.
Ein Ansatz wurde von Defra über das Netzwerk zur Verbesserung der Pflanzengenetik (VeGIN) finanziert. VeGIN hat Zugang zur Pflanzengenetischen Ressourceneinheit (GRU) im Warwick Crop Centre, wo Tausende von Sorten verschiedener Pflanzenarten erhalten, dokumentiert und erforscht werden. VeGIN-Populationen umfassen nicht nur moderne Sorten, sondern auch wilde Elternverwandte und alte Sorten der Nutzpflanzen, die wir heute essen, gesammelt aus der ganzen Welt. Diese Pflanzensorten stellen potenzielle Quellen für neue genetische Vielfalt dar, die dann von Züchtern genutzt werden können, um Pflanzen mit einer höheren Toleranz gegenüber biotischen (Erreger) und abiotischen (Umwelt) Herausforderungen zu etablieren.
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