Nieuwe kansen voor gewasveredelaars: genetica, kenmerken en omgeving samenbrengen voor sterkere gewassen
AmsterdamHet begrijpen van de interactie tussen genetica, eigenschappen en omgevingsfactoren is cruciaal voor het verbeteren van gewassen. Met deze kennis kunnen wetenschappers sterkere gewassen ontwikkelen die een hogere opbrengst geven. Onderzoekers, waaronder Jianming Yu van de Iowa State University, hebben bestudeerd hoe planten met hetzelfde genetische materiaal zich verschillend kunnen gedragen in diverse omgevingen - een verschijnsel dat fenotypische plasticiteit wordt genoemd. Deze inzichten dragen bij aan verbeterde gewasveredeling.
Het nieuwe systeem betekent een belangrijke vooruitgang in de studie van gewassen. Het maakt gebruik van genetische gegevens, eigenschapsinformatie en weersomstandigheden om 19 kenmerken van maïsplanten in verschillende situaties te onderzoeken. Dit systeem ondersteunt de selectie en verbetering van gewasvariëteiten.
Overweegt een groot aantal genetische markers, meer dan 20 miljoen in dit onderzoek. Analyseert historische weerdata in combinatie met plantkenmerken. Biedt voorspellende inzichten voor eigenschappen zoals bloeitijd in nieuwe omgevingen. Geeft richtlijnen voor het selecteren van kenmerken die de opbrengst en weerbaarheid verbeteren.
Deze methode verbetert het vermogen om te voorspellen hoe planten zich zullen ontwikkelen. Het team voorspelde met meer dan 90% nauwkeurigheid wanneer planten zouden bloeien, zelfs voor nieuwe plantensoorten en verschillende groeiomstandigheden. Dit onderstreept de waarde van het gebruik van complexe gegevens. Hoewel de voorspellingen voor andere kenmerken, zoals de vorm van de plant, minder nauwkeurig waren, betekent de methode een aanzienlijke verandering ten opzichte van traditionele kweekmethoden die de omgeving vaak negeren vanwege de meetmoeilijkheden.
Het registreren van hun bevindingen in de MaizeGDB database vergemakkelijkt de samenwerking tussen wetenschappers. Met toegang tot deze uitgebreide datasets kan er vooruitgang worden geboekt, niet alleen in het onderzoek naar maïs, maar ook bij andere gewassen. Nu klimaatverandering nieuwe uitdagingen voor de landbouw meebrengt, zijn deze verbeteringen van cruciaal belang.
Yu's onderzoek heeft praktische voordelen die verder gaan dan alleen academische interesses. Het biedt mogelijkheden om gewassen op grote schaal te verbeteren. Grote fokbedrijven tonen al interesse in deze methoden. Onderzoekers kunnen de uitdagingen in natuurlijke veldomstandigheden direct aanpakken, wat leidt tot betere strategieën voor het verhogen van productiviteit en duurzaamheid. Deze nieuwe benadering van gewasonderzoek benadrukt het belang van het bredere milieu en biedt een essentieel hulpmiddel voor toekomstig landbouwsucces.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1101/gr.279027.124en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Laura E. Tibbs-Cortes, Tingting Guo, Carson M. Andorf, Xianran Li, Jianming Yu. Comprehensive identification of genomic and environmental determinants of phenotypic plasticity in maize. Genome Research, 2024; 34 (8): 1253 DOI: 10.1101/gr.279027.124Deel dit artikel