Wyniki nowych badań sugerują, że afrykańscy naukowcy mogą przejąć inicjatywę w ulepszaniu mniej znanych rodzimych roślin, które mogą pomóc w dywersyfikacji światowego zaopatrzenia w żywność.
Większość żywności, którą spożywamy, pochodzi z maleńkiej części istniejącej różnorodności roślin. Tylko trzy główne rośliny uprawne dostarczają obecnie ponad 40 procent światowego spożycia kalorii. Wysiłki w zakresie hodowli i doskonalenia upraw często ograniczają się do tych nielicznych upraw, co dodatkowo wzmacnia trend słabej bioróżnorodności rolniczej i sprawia, że globalne systemy żywnościowe są podatne na niestabilność środowiskową i społeczną.
To zawężone podejście może jednak ulec zmianie, ponieważ międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem afrykańskim ukończył pierwsze sekwencjonowanie genomu roślinnego dokonane w Afryce. Historycznie, uprawy rodzime dla Afryki były sekwencjonowane poza kontynentem i w wielu przypadkach nie angażowano afrykańskich naukowców.
W tym badaniu naukowcy afrykańscy pracowali z fasolnikiem egipskim (Lablab purpureus), rodzimą dla kontynentu rośliną strączkową, którą w tropikach uprawia się na żywność i paszę zwierzęcą. Ta roślina jest również bogata w związki bioaktywne o potencjale farmakologicznym.
Poza wspaniałym wyczynem technologicznym, badanie – opublikowane wstępnie – stworzyło również precedens dla afrykańskich naukowców, pokazując, że mogą prowadzić badania nad całymi genomami i innymi przedsięwzięciami badawczymi, w szczególności związanymi z uprawami roślin rodzimych dla Afryki.
„Nasze badanie stanowi cenne źródło do ulepszania fasolnika egipskiego, a także przedstawia model, którego mogą używać inni badacze sekwencjonujący rodzime uprawy, szczególnie z krajów o niskich i średnich dochodach” – napisali autorzy.
Badanie — prowadzone przez naukowców z Międzynarodowego Instytutu Badań Żywca we współpracy z Centrum Johna Innesa i kilkoma europejskimi uniwersytetami — jest szczególnie istotne teraz, gdy dalsza poprawa plonów głównych upraw, takich jak pszenica, kukurydza i ryż, będzie wolniejsza.
Tymczasem rodzime rośliny uprawne, które są odporne na zmiany klimatu, bogate w składniki odżywcze i ważne lokalnie, mają duży potencjał, ale są niedostatecznie zbadane. Rośliny te, często określane mianem upraw sierocych ze względu na ich ogólne zaniedbanie przez naukowców, dają niesamowitą możliwość zróżnicowania zaopatrzenia w żywność w kulturowo właściwy sposób.
Zarówno rolnicy, jak i naukowcy doceniają wartość skupienia wysiłków na ulepszaniu i włączaniu do produkcji upraw sierocych, aby czerpać korzyści z dywersyfikacji krajobrazu rolniczego.
Zsekcjonowaniegenomu fasolnika egipskiego stanowi mocny fundament dla przyszłych ulepszeń tej rośliny, podczas gdy mechanizm, dzięki któremu mogło to być dokonane, zmienił paradygmat generowania zasobów genomowych.
„Hodowla wspomagana zsekwencjonowanym genomem daje nadzieję na nową zieloną rewolucję, pomagając odkryć i odblokować nową zmienność genetyczną w celu poprawy upraw” – napisali autorzy. „W ciągu ostatnich 20 lat genomy 135 udomowionych roślin uprawnych zostały zsekwencjonowane i złożone, w tym genomy upraw sierocych. Jednak ostatnio uznano, że naukowcy z Afryki są niedostatecznie reprezentowani w wysiłkach sekwencjonowania genomów ich rodzimych upraw sierocych”.
Wykorzystanie międzynarodowej współpracy w celu uzupełnienia wiedzy afrykańskich liderów naukowych okazało się funkcjonalnym modelem dla przyszłej poprawy roślin uprawnych. Dzięki generowaniu zasobów genomicznych dla upraw sierocych, takich jak laboratorium, można osiągnąć ogromne ulepszenia szybciej niż kiedykolwiek wcześniej.
Ulepszenia innych upraw sierocych, takich jak miłka abisyńska (teff), proso, pochrzyn i maniok, mogą stanowić ważne ścieżki do przyszłego bezpieczeństwa żywnościowego i odporności na zmiany klimatu, zwłaszcza gdy inicjatywy badawcze są prowadzone przez osoby najściślej związane z uprawą tych roślin.
Zdjęcie: Fasolnik egipski (lablab purpureus) ma zarówno wartość spożywczą, jak i farmakologiczną. Zdjęcie: Shutterstock/ guloabang
African-led genome assembly of lablab bean marks step forward in diversifying global food supply
15 lipca 2022
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Nicholas Karavolias Doktorant na wydziale mikrobiologii w Berkeley, USA.
