Kollaboratives Team beweist Blattbreite und Biomasse-Korrelation bei Kuherbse

In einer Zusammenarbeit zwischen RIPE-Forschern und Langbohnenzüchtern der Ahmadu Bello University und dem International Institute of Tropical Agriculture wurde festgestellt, dass die Breite der Langbohnenblätter über verschiedene Keimplasma- und Umweltbedingungen hinweg mit der oberirdischen Biomasse korreliert. Dieses einfach zu messende Merkmal kann ohne Weiteres zur Selektion in Zuchtprogrammen für Kuherbsenbiomasse auf nigerianischen Feldern verwendet werden.

„Lobpeas sind eine wichtige Quelle für reichhaltiges Protein für Millionen von Menschen in Subsahara-Afrika und darüber hinaus“, sagte Saba Mohammed, Senior Research Fellow am Institute for Agricultural Research der Ahmadu Bello University. „Körner der Kuherbse werden für eine Vielzahl anderer Zwecke verwendet, während ihr Futter als nahrhaftes Futter für das Vieh und als Einkommensquelle für Landwirte dient, die das Futter für den Verkauf während der Trockenzeit schneiden und lagern. Daher die Entwicklung von Kuherbsensorten, die produzieren können sowohl Getreide als auch Futter optimal ist von entscheidender Bedeutung, zumal es in Nigeria und anderen Gebieten Westafrikas einen großen Markt für den Verkauf von Getreide und Futter gibt.“

Diese gemeinsame Arbeit der University of Illinois, des USDA Agricultural Research Service, der Lancaster University und der nigerianischen Universitäten verwendete eine äußerst wichtige Sammlung von 21 Langbohnen-Genotypen aus Nigeria und anderen afrikanischen Ländern. Bei der Untersuchung der Produktivitätsunterschiede zwischen den Keimplasmen stellte die Gruppe aus Lancaster unter der Leitung von Elizabete Carmo Silva fest, dass in ihrem Gewächshaus die Kuherbse mit breiteren Blättern dazu neigte, mehr Biomasse zu produzieren.

Das in Illinois ansässige Team von Lisa Ainsworth und Anthony Digrado hatte zuvor 50 verschiedene Genotypen als Teil ihrer Forschung darüber gezüchtet, wie sich die Baumkronenarchitektur auf die Kohlenstoffassimilation der Baumkronen auswirkt. Sie sammelten auch Messungen der Blattgröße und der oberirdischen Biomasse und fanden eine Korrelation zwischen diesen Merkmalen, wenn sie im Feld gemessen wurden.

„Es war sehr aufregend, die gleiche Korrelation in zwei verschiedenen Studien mit unterschiedlichem Keimplasma der Kuherbse zu finden“, sagte Digrado, ein Postdoktorand für das Projekt „Realizing Increased Photosynthetic Efficiency“ (RIPE). „Dies bedeutete, dass die Blattbreite ein robustes Merkmal war, das verwendet werden konnte, um schnell und einfach nach pflanzlicher Biomasse zu suchen.“

Diese Arbeit ist Teil von RIPE, einem internationalen Forschungsprojekt, das darauf abzielt, die globale Lebensmittelproduktion zu steigern, indem es mit Unterstützung der Bill & Melinda Gates Foundation, der Foundation for Food & Agriculture Research und Großbritannien Nahrungspflanzen entwickelt, die die Energie der Sonne effizienter in Lebensmittel umwandeln Außen-, Commonwealth- und Entwicklungsbüro. Kuherbse ist eine der Hauptnahrungspflanzen von RIPE.

Während die Messungen von Blattmerkmalen und Biomasse in Experimenten in Lancaster und Illinois dieselben gewesen sein mögen, waren das Pflanzenalter zum Zeitpunkt der Messung, die Umgebung und die in den Experimenten untersuchten Langbohnenlinien nicht gleich. Die Experimente in Lancaster wurden an Kuherbsensorten aus Nigeria durchgeführt und die Pflanzen wurden im Alter von nur drei Wochen gemessen. Die Gewächshausumgebung wurde eingerichtet, um eine nigerianische Feldumgebung so weit wie möglich zu replizieren.

„Wir möchten, dass unsere Forschung dort wirkt, wo Langbohnen angebaut werden“, sagte Carmo-Silva, Professor für Pflanzenphysiologie in Lancaster. „Im Gewächshaus untersuchten wir kontrollierte Wachstumsbedingungen und in Illinois wurden Pflanzen in einer dynamischen Feldumgebung gezüchtet. Die wichtigste Erkenntnis ist, dass die Korrelation mit verschiedenen Keimplasmen und Wachstumsbedingungen zutrifft.“

Die Ergebnisse dieser gemeinsamen Arbeit waren Teil einer kürzlich in veröffentlichten Studie Hülsenfrucht-Wissenschaft. Zukünftige Arbeiten werden die Analyse von Blatt- und Überdachungsmerkmalen in Feldexperimenten in Puerto Rico, Illinois, und in Experimenten in kontrollierter Umgebung in Lancaster fortsetzen. Die RIPE-Forscher werden auch weiterhin mit Kollegen der Ahmadu Bello University und des International Institute of Tropical Agriculture zusammenarbeiten, um weitere interessante photosynthetische Merkmale zu identifizieren.