Wetenschappers van de Canadian Light Source (CLS) hebben samen met onderzoekers van de Universiteit van Saskatchewan een nieuwe techniek ontwikkeld om droogtetolerantie in tarwe te onderzoeken.

Het team van Chithra Karunakaran en Karen Tanino heeft een eenvoudige, niet-destructieve methode ontwikkeld om honderden tarwebladmonsters per dag te screenen, het verminderen van de tijd en kosten die gepaard gaan met traditionele veredelingsprogramma's om rassen te selecteren voor droogtetolerantie. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het novembernummer van Physiologia Plantarum.

"Door dit soort hulpmiddelen te ontwikkelen, kunnen fysiologen fokprogramma's beter aanvullen, " zegt Tanino, Hoogleraar plantenwetenschappen aan de U.S.

"Door de belangrijkste kenmerken van belang te identificeren, die gericht en snel kunnen worden gescreend, we kunnen veredelaars in staat stellen de gewasverbetering te versnellen."

Volgens Statistics Canada, De Canadese tarweproductie zal in 2017 naar verwachting met 19,5 procent afnemen, gedeeltelijk te wijten aan de droge omstandigheden in de prairies. Naarmate de temperatuur op aarde verschuift en regenpatronen grilliger worden, droogte zal blijven bijdragen aan lage opbrengsten en verlies van voedselproductie.

Met de was van een vlaggenblad als proefpersoon, de teamleden onderzochten de morfologische kenmerken van de plant, evenals de chemische handtekeningen, het droogteresistente tarweras Stettler vergelijken met de Superb, die kwetsbaarder is voor droogte. Het vlaggenblad is het laatste blad dat tijdens de ontwikkeling van de plant tevoorschijn komt en is cruciaal voor het behalen van hoge opbrengsten.

"De landbouwgemeenschap weet dat bladwas een rol speelt bij het besparen van water en fungeert als een fysieke barrière tegen ziekten, " zegt Karunakaran, Wetenschapsmanager, Milieu- &Aardwetenschappen bij het CLS, "maar daarvoor hadden we niet begrepen waarom dat op moleculair niveau gebeurt."

Met behulp van het heldere licht dat bij de CLS wordt geproduceerd, Karunakaran en haar team waren de eersten die micro- en macronutriënten in de bladeren in verband brachten met hun vermogen om droogte te verdragen, het vinden van hogere niveaus van zink in de droogte-resistente Stettler. Deze resultaten kunnen belangrijke implicaties hebben voor toekomstige fokprogramma's, en roepen ook vragen op over de rol van zink in kunstmest.

Huidige fokprogramma's baseren droogtetolerantie op gewasopbrengsten, veldproeven gebruiken om resultaten te bepalen. Met de nieuwe methode kunnen wetenschappers droogtetolerante rassen veel eerder karakteriseren, wat resulteert in lagere kosten en het nieuwe ras veel sneller van het laboratorium naar het veld kan brengen.

Nu methoden en protocollen zijn vastgesteld, dit project zal zich uitbreiden naar nieuwe rassen, uiteindelijk kijken naar andere gewassen zoals canola, waardoor Canadese boeren concurrerend kunnen blijven op een wereldwijde markt.