Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wilde genen bij gedomesticeerde soorten:hoe we onze gewassen een boost kunnen geven met behulp van hun verre verwanten

Wilde genen bij gedomesticeerde soorten:hoe we onze gewassen een boost kunnen geven met behulp van hun verre verwanten

Introductie

Domesticatie, het proces waarbij wilde planten en dieren worden aangepast voor menselijk gebruik, vindt al duizenden jaren plaats. Door selectief fokken heeft de mens gewassen en vee ontwikkeld die beter aansluiten bij onze behoeften op het gebied van opbrengst, voeding en ziekteresistentie. Dit proces heeft echter ook geleid tot een verkleining van de genetische diversiteit binnen deze soorten.

De afgelopen jaren is er steeds meer belangstelling ontstaan ​​voor het gebruik van wilde verwanten van inheemse gewassen als bron van nieuwe genen die de prestaties van onze gewassen kunnen verbeteren. Wilde verwanten bevatten vaak waardevolle eigenschappen die verloren zijn gegaan of uit gedomesticeerde variëteiten zijn voortgekomen, zoals resistentie tegen ziekten en plagen, tolerantie voor omgevingsstress en verbeterde voedingswaarde.

Door wilde genen in binnenlandse gewassen te introduceren, kunnen we nieuwe variëteiten creëren die beter zijn aangepast aan de uitdagingen van de 21e eeuw. Dit proces, bekend als brede hybridisatie of introgressieveredeling, heeft het potentieel om een ​​revolutie in de landbouw teweeg te brengen en ons te helpen tegemoet te komen aan de groeiende vraag naar voedsel.

Voorbeelden van succesvolle introgressieveredeling

Er zijn veel voorbeelden van succesvolle introgressieveredeling die hebben geleid tot verbeterde gewasvariëteiten.

* Rijst: Wilde rijstsoorten zijn gebruikt om genen binnen te dringen voor resistentie tegen explosieziekten, een grote bedreiging voor de rijstproductie in Azië. Explosiebestendige rijstvariëteiten hebben miljoenen dollars aan oogstverliezen bespaard en de voedselzekerheid voor miljoenen mensen helpen garanderen.

* Tarwe: Verwanten van wilde tarwe zijn gebruikt om genen binnen te dringen voor resistentie tegen stengelroest, een schimmelziekte die verwoestende verliezen in tarwegewassen kan veroorzaken. Roestbestendige tarwevariëteiten hebben bijgedragen tot de bescherming van de mondiale tarweproductie en het voorkomen van hongersnoden.

* Aardappel: Wilde aardappelsoorten zijn gebruikt om genen binnen te dringen voor resistentie tegen Phytophthora, een verwoestende ziekte die in de 19e eeuw de Ierse aardappelhongersnood veroorzaakte. Aardappelvariëteiten die resistent zijn tegen de aardappelziekte hebben de voedselzekerheid voor miljoenen mensen over de hele wereld helpen garanderen.

Uitdagingen bij het fokken van introgressie

Hoewel introgressieveredeling het potentieel heeft om een ​​revolutie in de landbouw teweeg te brengen, is dit niet zonder uitdagingen.

* Het kan lastig zijn om wilde genen in binnenlandse gewassen binnen te dringen. Wilde soorten en gedomesticeerde gewassen hebben vaak verschillende chromosoomstructuren, wat het moeilijk kan maken om genen tussen hen over te dragen.

* Wilde genen kunnen negatieve effecten hebben op binnenlandse gewassen. Wilde genen kunnen soms ongewenste eigenschappen in binnenlandse gewassen introduceren, zoals een verminderde opbrengst of slechte kwaliteit.

* Introgressiefokken kan tijdrovend en duur zijn. Het proces van het inbrengen van een enkel gen van een wild familielid in een gedomesticeerd gewas kan vele jaren duren en kan erg duur zijn.

Conclusie

Ondanks de uitdagingen is introgressieveredeling een krachtig instrument dat het potentieel heeft om een ​​revolutie in de landbouw teweeg te brengen en ons te helpen aan de groeiende vraag naar voedsel te voldoen. Door wilde genen te gebruiken om de prestaties van onze gewassen te verbeteren, kunnen we nieuwe rassen creëren die beter zijn aangepast aan de uitdagingen van de 21e eeuw en die de voedselzekerheid voor toekomstige generaties garanderen.