Biodiversiteit van zoete aardappelen kan helpen de klimaatbestendigheid van kleinschalige landbouw te vergroten, volgens de bevindingen van een studie uitgevoerd door een multi-institutioneel samenwerkingsverband van onderzoekers. De bevindingen van deze globale analyse van de intraspecifieke diversiteit van de zoete aardappel, een van 's werelds belangrijkste voedselgewassen, demonstreren de rol van deze genetische diversiteit in de productiviteit en veerkracht van voedsel- en landbouwsystemen in het licht van klimaatverandering. De resultaten zijn op 5 oktober gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering .

Klimaatverandering vormt een bedreiging voor 's werelds zelfvoorzienende gewassen. Hittegolven, die waarschijnlijk zullen toenemen volgens de voorspellingen van de klimaatevolutie, veroorzaken hittestress die schadelijk zijn voor de landbouwproductie. Het identificeren van resistente gewasvariëteiten is daarom cruciaal om de voedselzekerheid van mensen en de veerkracht van boeren te waarborgen. Daten, er zijn veel onderzoeken gedaan naar de verbetering van rassen, waarbij het gaat om het ontwikkelen en selecteren van planten met de gewenste eigenschappen. Enkele, echter, hebben intraspecifieke diversiteit onderzocht, die wordt gedefinieerd als de mate van genetische variëteit die binnen dezelfde soort bestaat.

Voor de huidige studie is het internationale team concentreerde zich op de zoete aardappel - het vijfde meest geproduceerde gewas ter wereld, na maïs, tarwe, rijst en cassave. Deze knol wordt gekweekt vanwege zijn winterhardheid en tolerantie voor klimatologische schokken, en heeft een groot potentieel om de doelstellingen voor duurzame ontwikkeling (SDG's) te bereiken die door de Verenigde Naties zijn aangenomen als onderdeel van de Horizon 2030-agenda. Het wordt geteeld in gebieden die gevoelig zijn voor erosie om landbouwgrond te beschermen (SDG's 12 en 15); het heeft een hoge voedingswaarde, evenals een hoger gehalte dan de meeste basisvoedingsmiddelen in vitamine A en C, calcium, ijzer, voedingsvezels, en eiwit (SDG's 2 en 3); dankzij de flexibele plant- en oogstschema's is de teelt minder arbeidsintensief en dus bijzonder aanpasbaar aan menselijke migratie (SDG's 10 en 16).

Traditionele lokale rassen presteren goed onder hittestress

Als onderdeel van CGIAR's onderzoeksprogramma naar wortels, knollen en bananen (RTB), de onderzoekers beoordeelden de hittestresstolerantie van 1, 973 verschillende soorten zoete aardappel uit de CIP-genenbank voor zoete aardappelen. De collectie cultivars uit 50 landen omvatte moderne en traditionele variëteiten, evenals foklijnen, in vitro ontwikkeld en vervolgens geplant in velden die onder gecontroleerde omstandigheden worden geïrrigeerd op een testterrein van 2,5 ha in het woestijngebied aan de kust van Noord-Peru. Door analyse van de wortels en gebladertegegevens konden de onderzoekers het effect meten van herhaalde blootstelling aan extreme temperaturen - hoger dan 35 ° C.

Resultaat:"132 cultivars, waarvan 65,9% traditionele lokale variëteiten, vertoonde een goede hittetolerantie. Dit zijn dus kansrijke kandidaten voor selectie als high-yield, hittetolerante variëteiten, " legt Bettina Heider uit, een onderzoeker met CIP en hoofdauteur van de studie.

"Deze massale screening, uitgevoerd op een ongekende geografische schaal (Amerika, Afrika, Azië), bleek cruciaal voor het identificeren van de hittestresstolerantie-eigenschappen van de zoete aardappel, met het oog op een diepere moleculaire karakterisering van specifieke genen, " legt Olivier Dangles uit, een ecoloog bij IRD en co-auteur van de studie.

"Intraspecifieke diversiteit - het resultaat van honderden jaren co-evolutie tussen boeren en hun gewassen - blijkt van cruciaal belang in het licht van klimaatverandering, " vervolgt hij. "Het benadrukt de rol van agrobiodiversiteit in de veerkracht van tropische landbouwsystemen."

Boeren hebben hulp nodig om zich aan te passen

"Onze resultaten suggereren ook dat de temperatuur van het bladerdak en het niveau van carotenoïden de juiste markers zouden kunnen zijn voor het selecteren van hittestresstolerante lijnen, " voegt Emile Faye toe, onderzoeker ruimtelijke agro-ecologie bij CIRAD. "Echter, participatieve experimenten moeten in verschillende contexten worden uitgevoerd, om de werkzaamheid en economische levensvatbaarheid van de geïdentificeerde rassen te testen."

Intraspecifieke diversiteit biedt boeren meer mogelijkheden, daarom, voor het beheersen van klimaatrisico's en het vergroten van de veerkracht van hun landbouwsystemen. De auteurs van het onderzoek bevelen aan om deze kennis te delen met boeren, zodat ze rassen met een hoge opbrengst adopteren die ook een hogere voedingswaarde bieden.