Sød kartoffel biodiversitet kan bidrage til at øge klimaresiliensen i små landbrug

Sød kartoffel biodiversitet kan være med til at øge klimamodstandsdygtigheden i små landbrug, ifølge resultaterne af en undersøgelse foretaget af et multi-institutionelt samarbejde mellem forskere. Resultaterne af denne globale analyse af den intraspecifikke mangfoldighed af sød kartoffel, en af ​​verdens vigtigste fødevareafgrøder, demonstrere denne genetiske mangfoldigheds rolle i fødevare- og landbrugssystemernes produktivitet og modstandsdygtighed over for klimaændringer. Resultaterne blev offentliggjort den 5. oktober i Natur klimaændringer .

Klimaforandringerne udgør en trussel mod verdens subsistensafgrøder. Hedebølger, som sandsynligvis vil intensivere i henhold til forudsigelser om klimaudvikling, genererer niveauer af varmestress, der er skadelige for landbrugsproduktionen. At identificere resistente afgrødesorter er derfor afgørende for at sikre folks fødevaresikkerhed og landmænds modstandskraft. Til dato, mange undersøgelser er blevet udført på sortforbedring, som involverer udvikling og udvælgelse af planter med de nødvendige egenskaber. Få, imidlertid, har undersøgt intraspecifik diversitet, som er defineret som graden af ​​genetisk variation, der findes inden for samme art.

For nærværende undersøgelse, det internationale hold fokuserede på sød kartoffel – den femte mest producerede afgrøde i verden, efter majs, hvede, ris og kassava. Denne knold er dyrket for sin hårdførhed og tolerance over for klimatiske stød, og har et stort potentiale til at nå de bæredygtige udviklingsmål (SDG'er), der er vedtaget af FN som en del af Horisont 2030-dagsordenen. Den dyrkes i områder, der er udsat for erosion for at beskytte landbrugsjord (SDG 12 og 15); den har en høj næringsværdi, samt højere indhold end de fleste basisfødevarer i vitamin A og C, kalk, jern, kostfibre, og protein (SDG'er 2 og 3); dets fleksible plantnings- og høstplaner betyder, at den er mindre arbejdskrævende at vokse og derfor er særligt tilpasselig til menneskelig migration (SDG 10 og 16).

Traditionelle lokale sorter klarer sig godt under varmestress

Som en del af CGIARs forskningsprogram om rødder, knolde og bananer (RTB), forskerne vurderede varmestresstolerancen på 1, 973 forskellige sorter af sød kartoffel fra CIP's sød kartoffel genbank. Samlingen af ​​kultivarer fra 50 lande omfattede moderne og traditionelle sorter, samt avlslinjer, udviklet in vitro og derefter plantet i marker, der vandes under kontrollerede forhold på en 2,5 ha testplads i kystørkenregionen i det nordlige Peru. Analyse af rødder og løvdata gjorde det muligt for forskerne at måle effekten af ​​gentagen eksponering for ekstreme temperaturer - større end 35 grader C.

Resultat:"132 sorter, heraf var 65,9% traditionelle lokale sorter, udvist god varmetolerance. Disse er derfor lovende kandidater til udvælgelse som højtydende, varmetolerante sorter, " forklarer Bettina Heider, en forsker med CIP og hovedforfatter af undersøgelsen.

"Denne massescreening, udført i en hidtil uset geografisk skala (Amerika, Afrika, Asien), viste sig at være afgørende for at identificere de søde kartoflers varmestresstoleranceegenskaber, med henblik på en dybere molekylær karakterisering af specifikke gener, "forklarer Olivier Dangles, en økolog ved IRD og medforfatter til undersøgelsen.

"Intraspecifik mangfoldighed - resultatet af hundreder af års co-evolution mellem landmænd og deres afgrøder - har vist sig kritisk i lyset af klimaændringer, " fortsætter han. "Det understreger agrobiodiversitetens rolle i tropiske landbrugssystemers modstandsdygtighed."

Landmænd får brug for hjælp til at tilpasse sig

"Vores resultater tyder også på, at temperaturen på baldakinen og niveauet af carotenoider kunne være de passende markører til at vælge varmestresstolerante linjer, " tilføjer Emile Faye, forsker i rumlig agroøkologi ved CIRAD. "Imidlertid, deltagende eksperimenter skal udføres i forskellige sammenhænge, at teste effektiviteten og den økonomiske levedygtighed af de identificerede sorter."

Intraspecifik mangfoldighed giver flere muligheder for landmænd, derfor, til at håndtere klimarisici og øge modstandsdygtigheden af ​​deres landbrugssystemer. Studieforfatterne anbefaler, at denne viden deles med landmænd, så de adopterer højudbytte sorter, der også tilbyder højere næringsværdi.