Die australische Forschung arbeitet an der Entwicklung einer fortschrittlichen Genomikplattform, die den Erzeugern helfen soll, die Herausforderungen der Branche zu bewältigen, die Leistung zu verbessern und schmackhaftere Sorten beliebter Obstsorten zu entwickeln.
Forschende der Murdoch University untersuchen das Genom von fünf Früchten - Banane, Ananas, Papaya, Cherimoya und Passionsfrucht - und der Direktor des Zentrums, Professor Rajeev Varshney, erklärt, dass die Integration der Genomforschung in die Pflanzenverbesserung zwar bereits bei verschiedenen Feldfrüchten durchgeführt wurde, dass aber jetzt der perfekte Zeitpunkt für Gartenbaukulturen ist, um mit dem Aufbau einer Wissensdatenbank zu beginnen.
"Wir sind daran interessiert, einige wichtige Eigenschaften zu erforschen, die von den Verbrauchern verlangt werden, aber auch solche, die aus Sicht der Industrie notwendig sind, wie zum Beispiel der Klimawandel", sagt Professor Varshney. "Da die Temperaturen steigen, mehr Trockenheit herrscht und die Produktivität der Pflanzen sinkt, müssen wir diese Probleme angehen. Wir müssen unsere Nutzpflanzen so entwickeln, dass sie mehr Ertrag liefern können. Die Entwicklung besserer Sorten durch traditionelle Züchtung braucht Zeit, vielleicht zehn bis 15 Jahre. Wir wissen, dass diese Dinge von den Genen gesteuert werden. Deshalb bauen wir mithilfe von Hort Innovation eine Plattform auf, die als Advanced Genomics Platform bekannt ist und das Ziel hat, genetische Lösungen zu liefern. Dazu müssen wir die genomische Architektur von Nutzpflanzen verstehen, indem wir die Genome sequenzieren und entschlüsseln."
Professor Varshney hofft, dass die durch seine Forschung gewonnenen Informationen der Gartenbauindustrie zur Verfügung gestellt werden können, um in fast der Hälfte der Zeit (etwa fünf bis sechs Jahre) bessere Sorten zu entwickeln. Dies wird sich indirekt auf die Produktivität der Landwirte und Produzenten auswirken.
"Unsere Plattform wird einige direkte und indirekte Anwendungen für die Landwirte haben", sagt er. "Wir können zum Beispiel Gen-Chips entwickeln, mit denen sie vorhersagen können, welche Früchte oder Eigenschaften eine bestimmte Sorte haben wird. Zweitens können diese Gen-Chips auch unter dem Gesichtspunkt der Biosicherheit sehr hilfreich sein. Aber es wird auch viele indirekte Vorteile geben, denn diese Plattform wird von den Pflanzenzüchtern genutzt werden, um die Vielfalt der Sorten zu verdoppeln, die die Landwirte brauchen. Die Landwirte werden also die Entwicklung verbesserter Sorten bestimmen, die z. B. trockenheits- und hitzetoleranter sind und eine bessere Fruchtgröße und einen besseren Geschmack haben. Wir wollen auch die nächste Generation von Wissenschaftlern ausbilden, um die Verbesserung von Nutzpflanzen auf die nächste Ebene zu bringen, indem wir die Genomforschung in die Züchtung integrieren. Wir wollen, dass Australien bei der genomikgestützten Züchtung, insbesondere bei Gartenbaukulturen, auf internationaler Ebene führend ist - und jetzt ist der perfekte Zeitpunkt dafür."
Die Vorteile werden nicht nur auf agronomischer oder Erzeugerebene zu sehen sein, was zu einer besseren Ernährungssicherheit und beständigeren Erntezyklen für eine stabilere Versorgung der Binnen- und Exportmärkte führen wird, sondern auch das Potenzial für besser schmeckende Sorten, die den Bedürfnissen der Verbraucher entsprechen.
Er fügte hinzu, dass der Schwerpunkt der Forschung derzeit auf verbraucherorientierten Merkmalen wie Geschmack und Größe liegt, aber in den kommenden Jahrzehnten könnten die Studien auch auf die langfristige Widerstandsfähigkeit der Ernte ausgerichtet werden.
"Wenn man die Produktivität der Obsternte steigert, werden die Erzeuger mit Sicherheit einen besseren Preis erzielen, weil sie mehr verkaufen können", sagte Professor Varshney. "Ein wichtiges Bedürfnis der Verbraucher ist der Geschmack, sodass dies sogar zu höheren Preisen führen kann - vor allem auf den Exportmärkten. Bei der Papaya zum Beispiel wollen die Konsumenten, dass sie gut schmeckt, aber klein ist. Wenn die Leute sie kaufen, schneiden sie sie in Stücke und legen sie in den Kühlschrank. Einerseits will die Industrie also größere Früchte, aber das Feedback der Verbraucher ist, dass manche die Größe einer Mango bevorzugen. Dann passt sie in die Hand, lässt sich leicht schneiden und in einem Zug aufessen. Diese Art von Merkmalen wollen wir ebenfalls berücksichtigen."
Die Idee stammt von Hort Innovation. An der Entwicklung der Advanced Genomics Platform sind viele Partner beteiligt, darunter das Centre for Crop & Food Innovation der Murdoch University, die Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI) der University of Queensland, das Department of Agriculture and Fisheries (DAF) Queensland, die Griffith University (GU) und die University of Western Australia (UWA). Außerdem gibt es viele Technologiepartner wie MGI Pty Ltd. und Thermo Fisher Scientific sowie internationale Forschungspartner aus den USA, Frankreich, China, Bangladesch und Thailand.
"Bei den fünf Kulturpflanzen befinden wir uns in unterschiedlichen Zeitabschnitten; einige von ihnen verfügen bereits über gute genomische Ressourcen wie Bananen und Papayas", sagte Professor Varshney. "Bei Ananas befinden wir uns mitten in der Datenerfassung, aber bei Cherimoyas und Passionsfrüchten müssen wir bei Null anfangen. Unser Zeitplan sieht etwa fünf Jahre vor, um die genetischen Lösungen für die Züchtungsprogramme bereitzustellen - aber wir erwarten nicht, dass wir am Ende der fünf Jahre alle Lösungen haben. Wir werden im Laufe des Projekts weiterhin Zwischenergebnisse liefern und hoffen, dass wir die Auswirkungen nach dem Ende des Projekts sehen werden. Wir hoffen sehr, dass unsere Plattform und die Ergebnisse des Projekts von Züchtern genutzt werden, um nach den ersten fünf bis sechs Jahren bessere Sorten zu entwickeln. Aufgrund des technologischen Fortschritts und der Partnerschaften sind wir sehr zuversichtlich, dass wir die geplanten Ergebnisse liefern können, von denen sowohl die Industrie als auch die Verbraucher profitieren."
Professor Varshney sagt, "dass zwar fünf bestimmte Früchte für die Forschung auf der Advanced Genomics Platform ausgewählt wurden, die Sequenzierungs- und Genotypisierungstechnologien, die wir hier an der Murdoch University optimieren, aber auch anderen Kulturen wie Weizen, Gerste, Raps und Hülsenfrüchten zugutekommen sollen."
Weitere Informationen:
Professor Rajeev Varshney
Murdoch University
Tel: +61 8 9360 6000
Rajeev.Varshney@murdoch.edu.au
www.murdoch.edu.au
