Hittebestendige oogst: robuuste gewassen voor een klimaatresistente toekomst

AmsterdamOnderzoekers aan de Universiteit van Illinois hebben een nieuw type aardappel ontwikkeld dat goed groeit bij hoge temperaturen. Deze genetisch gemodificeerde aardappelen vertoonden een gewichtsverhoging van 30% tijdens hittegolven. Deze belangrijke doorbraak kan helpen om voedselzekerheid te waarborgen in regio's die sterk afhankelijk zijn van aardappelteelt, nu klimaatverandering het moeilijker maakt om gewassen te verbouwen.
Onderzoekers probeerden de opbrengst van gewassen te verhogen door fotorespiratie aan te pakken, een proces dat de opbrengst met wel 40% kan verminderen. Fotorespiratie treedt op wanneer het plantenenzym Rubisco zuurstof in plaats van koolstofdioxide gebruikt, wat energie verspilt die anders de groei zou kunnen bevorderen. Dit probleem wordt erger bij hogere temperaturen, zoals tijdens hittegolven. Om dit op te lossen, voegden wetenschappers twee genen toe—glycolaatdehydrogenase en malaatsynthase—aan aardappelen. Deze genen helpen de plant efficiënter fotosynthese uit te voeren in de chloroplasten, waar fotosynthese plaatsvindt in plantencellen.
Deze bevindingen kunnen een grote invloed hebben. Dit is wat deze ontwikkeling kan betekenen voor de landbouw wereldwijd:
Verbeterde voedselzekerheid in klimaatgevoelige gebieden. Er zijn ook mogelijkheden voor vergelijkbare verbeteringen in andere belangrijke gewassen zoals cassave. Vermindering van energieverspilling door fotorespiratie resulteert in hogere opbrengsten. Behoud van voedingskwaliteit in genetisch gemodificeerde gewassen.
Titel: Nieuwe Kansen voor Gewassen in Extreme Omstandigheden
Het is essentieel om gewassen te ontwikkelen die extreme weersomstandigheden kunnen doorstaan om de voedselvoorziening in de toekomst te waarborgen. Naarmate de wereld opwarmt, hebben we gewassen nodig die onder stress toch nog veel kunnen opleveren. Het succes met het aanpassen van aardappelen toont aan dat hetzelfde mogelijk is voor andere belangrijke gewassen. Dit kan leiden tot een betrouwbaardere voedselproductie op plaatsen waar normaal boeren lastig is.
We moeten nog steeds gewassen op verschillende locaties testen om te zien of we dezelfde positieve resultaten in diverse omgevingen kunnen behalen. De eerste resultaten zijn veelbelovend en suggereren dat landbouwtechnieken mogelijk kunnen worden aangepast om de uitdagingen van klimaatverandering aan te pakken.
Katherine Meacham-Hensold en haar team werken aan een project genaamd Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE). Dit project, ondersteund door organisaties zoals de Bill & Melinda Gates Foundation, streeft ernaar gewassen te ontwikkelen die zonlicht efficiënter omzetten in voedsel. Hoewel er nog meer onderzoek nodig is, bieden deze ontwikkelingen hoop voor het aanpakken van wereldwijde voedseltekorten naarmate het klimaat verandert.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1111/gcb.17595en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Katherine Meacham-Hensold, Amanda P. Cavanagh, Peyton Sorensen, Paul F. South, Jessica Fowler, Ryan Boyd, Jooyeon Jeong, Steven Burgess, Samantha Stutz, Ryan N. Dilger, Moonsub Lee, Nicholas Ferrari, Justin Larkin, Donald R. Ort. Shortcutting Photorespiration Protects Potato Photosynthesis and Tuber Yield Against Heatwave Stress. Global Change Biology, 2024 DOI: 10.1111/gcb.17595

30 december 2024 · 07:54
Nieuwe doorbraak: fysici gebruiken bootstrap om snaartheorie te valideren als unieke oplossing
Deel dit artikel


