Eine neue genetische Karte könnte Ihren Morgenkaffee klimaresistenter machen

Eine neue genetische Karte der Arabica-Kaffeepflanze Coffea arabica könnte den Züchtern dabei helfen, mehr zu erreichen Klimafeste Biere.

Kaffee ist mit über 100 % das am zweithäufigsten konsumierte Getränk auf der Erde 2 Milliarden Tassen wird jeden Tag genossen. Es ist auch ein wertvolles Gut und im Jahr 2023 war der Weltmarkt mehr als USD wert93 Milliarden Dollar (74 Milliarden Pfund).

Mit ihrem überragend weichen Geschmack und vielen feinen Sorten machen Arabica-Kaffeebohnen etwa 60–70 % aus Weltweite Kaffeeproduktion. Auch der Kaffeeanbau trägt direkt zur Lebensgrundlage bei 25 Millionen Familienbauern Weitere 100 Millionen Menschen sind in der Kaffeeverarbeitung und im Kaffeehandel tätig.

Aber auch der Kaffeeanbau ist in vielen Teilen der Welt durch den Klimawandel bedroht, und wir müssen die Pflanzen durch Züchtung an neue Bedingungen anpassen und sie in Gebieten anbauen, die weniger anfällig für Faktoren wie Dürre sind.

Veröffentlicht in Naturkommunikation, könnte diese Studie dazu beitragen, Kaffeesorten mit höheren Erträgen und größerer Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel zu produzieren. Diese neuen Erkenntnisse hätten zu keinem wichtigeren Zeitpunkt für den Kaffeeanbau kommen können.

Geheimnisse der Kaffeegenetik

Die bahnbrechende Studie einer internationalen Gruppe von Wissenschaftlern hat die überraschenden genetischen Faktoren aufgedeckt, die der Vielfalt von Hunderten von Arabica-Pflanzen zugrunde liegen Kaffeesorten auf der ganzen Welt gewachsen. Die neue Arbeit, die von einem Team der Universität Udine, Italien, geleitet wurde, enthüllt auch überraschende Ähnlichkeiten zwischen der Genetik von Kaffee und anderen wichtigen Nutzpflanzen, darunter Kartoffeln, Kohl und Weizen.

Diese Pflanzen sind bekannt als Tetraploide weil sie vier Kopien jedes Gens haben, statt der zwei Kopien (eine von jedem Elternteil), die beim Menschen und fast allen anderen Tieren vorkommen. Wie unten gezeigt, enthält das Arabica-Genom elf Chromosomengruppen, die jeweils zwei Kopien von jedem ihrer jeweiligen Eltern enthalten: Coffea canephora in Blau und Coffea eugenioides in Grün. Teilweise sind Teile der blauen und grünen Chromosomenabschnitte vertauscht.

Im Gegensatz zu essbaren Pflanzen wie Weizen oder Kartoffeln, die über Jahrzehnte oder Jahrhunderte hinweg stark gezüchtet wurden, um essbare Sorten zu schaffen dürretolerant oder Schädlingsresistent—Kaffee hinkt bei der Anwendung moderner Züchtungsmethoden hinterher.

Dazu gehört auch der Einsatz präziserer DNA-basierter Techniken wie z Genombearbeitung Dabei werden Veränderungen an der DNA vorgenommen. Diese Methoden, die auch sind in der Medizin verwendetermöglichen es uns, Teile des Genoms oder genetischen Codes einer Kulturpflanze zu identifizieren und präzise zu manipulieren, um viele Aspekte der Leistung zu verbessern.

Mit detaillierteren Informationen über die genetische Ausstattung von Kaffee können Forscher beginnen, diese Methoden zur Verbesserung der Kaffeesorten einzusetzen. Eines der Probleme mit Arabica-Kaffee besteht darin, dass unsere aktuellen Sorten nicht sehr vielfältig sind.

Es gibt jedoch viele wilde Kaffeearten, die sehr vielfältig sind, und ein Ziel wird darin bestehen, widerstandsfähigere Hybriden zwischen wilden und kultivierten Arten zu erzeugen. Dies wird es den Züchtern ermöglichen, eine größere Auswahl an Kaffeesorten zu produzieren, die in vielen verschiedenen Regionen der Welt gedeihen könnten.

Klimafester Kaffee?

Im Jahr 2022 a Schweizer Studie zeigten, dass Arabica-Kaffeepflanzen beispiellosen Bedrohungen durch den Klimawandel ausgesetzt sind, die große Anbauregionen wie Brasilien und Äthiopien schwer beeinträchtigen könnten. Teile dieser Regionen könnten aufgrund zunehmender Dürreperioden und der Bedrohung durch neue Schädlinge oder Krankheiten für den Kaffeeanbau ungeeignet werden.

Züchter wenden bereits fortschrittliche Methoden an, um andere zu entwickeln dürretolerante Pflanzen. Zukünftig könnten diese auf Kaffee angewendet werden. Tatsächlich haben frühere Arbeiten in Portugal und Lateinamerika bereits gezeigt, dass neuartige Hybridsorten aus Osttimor über eine nützliche Krankheitsresistenz und eine Form erhöhter Vitalität verfügen Heterosis.

Dieses neue Wissen wird die Fähigkeit erweitern, neuartige Kaffeehybriden zu produzieren, die für Standorte wie Indien und Neukaledonien geeignet sind, wo sie eine neue Ernte für Landwirte darstellen könnten.

Während Kaffeepflanzen durch den Klimawandel erheblichen Bedrohungen ausgesetzt sind, ist es ermutigend, dass wir nun in der Lage sind, die wunderbare genetische Komplexität von Kaffeepflanzen in noch nie dagewesenem Detail zu verstehen. Das neue genetische Wissen könnte auch zur Entwicklung neuartiger Geschmacksrichtungen führen, die die Attraktivität von Kaffeesorten in verschiedenen Regionen der Welt weiter diversifizieren würden.

Mit der Entwicklung präziserer Züchtungsinstrumente zur Herstellung widerstandsfähigerer Sorten könnte Kaffee sowohl für Landwirte als auch für Verbraucher an der Schwelle zu einer neuen Ära stehen.

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