science >> Wetenschap >  >> Biologie

Onderzoekers identificeren gen om hybride tarweveredeling te helpen

Krediet:Wikipedia

Australische onderzoekers van de Universiteit van Adelaide hebben een natuurlijk voorkomend tarwegen geïdentificeerd dat, wanneer uitgeschakeld, elimineert zelfbestuiving maar maakt nog steeds kruisbestuiving mogelijk - wat de weg opent voor het kweken van hoogproductieve hybride tarwe.

Gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , en in samenwerking met het in de VS gevestigde plantgeneticabedrijf DuPont Pioneer, de onderzoekers zeggen dat deze ontdekking en de bijbehorende veredelingstechnologie het potentieel hebben om de manier waarop tarwe wordt gekweekt in Australië en internationaal radicaal te veranderen.

"Tarwe is het meest verbouwde gewas ter wereld, het leveren van ongeveer 20% van de totale voedselcalorieën en eiwitten aan de wereldbevolking, " zegt dr. Ryan Whitford, Hybrid Wheat Program Leader aan de University of Adelaide's School of Agriculture, Eten en wijn.

"Maar om te voldoen aan de toegenomen vraag naar voedsel als gevolg van de voorspelde groei van de wereldbevolking, de productie moet tegen 2050 met 60% toenemen. Een van de meest veelbelovende opties om aan deze vraag te voldoen, is dat boeren hybride tarwevariëteiten gaan telen, die een opbrengstverhoging van 10 tot 15% kan bieden ten opzichte van conventioneel gekweekte rassen die momenteel op de markt zijn."

In Australië, hybride tarwe zou die tarwetelers waarschijnlijk het beste van pas komen met de hogere opbrengst, hoge regenvalzones langs de oostkust, maar hybriden kunnen ook zorgen voor verbeterde opbrengststabiliteit in de meer uitdagende teeltregio's van Australië.

Hybride tarwesoorten zijn het resultaat van kruisingen tussen twee zorgvuldig geselecteerde pure tarwelijnen. De uitdaging om hybride tarwe te produceren, echter, zit in de veredeling en commerciële vermeerdering van het hybride ouderzaad. Tarwe is een zelfbestuiver, terwijl de productie van hybride zaad grootschalige kruisbestuiving vereist.

"Hybriden worden veel gebruikt voor de granen maïs (of maïs) en rijst, maar het ontwikkelen van een levensvatbaar hybride systeem voor broodtarwe was een uitdaging vanwege de complexiteit van het tarwegenoom. " zegt Dr. Whitford. "We hebben nu een gen geïdentificeerd dat nodig is voor kruisbestuiving in tarwe en dat op grote schaal kan worden gebruikt, goedkope productie van ouderveredelingslijnen die nodig zijn voor de productie van hybride tarwezaad."

In de Verenigde Staten, DuPont Pioneer heeft een innovatieve veredelingstechnologie voor maïs (maïs) ontwikkeld, genaamd Seed Production Technology (SPT), die wordt gebruikt om ouderveredelingslijnen op te bouwen voor hybride productie.

"Het bestuivingsgen is 'biologisch ingeperkt' in het kweekproces en komt niet verder dan het grootouderstadium bij het produceren van het hybride zaad voor de eindgebruiker, " zegt dr. Marc Albertsen, Onderzoeksdirecteur, Du Pont pionier. "Dit geïdentificeerde bestuivingsgen is de belangrijkste stap voor een vergelijkbare technologie voor tarwe en zou de efficiëntie van hybride tarwezaadproductie drastisch kunnen verhogen."