Suche nach stressresistenten Kartoffeln
Die durch den Klimawandel verursachten Umweltbelastungen könnten die Erzeugung von Kartoffeln, einer der wichtigsten Nahrungsmittelpflanzen der Welt, stark beeinträchtigen. Das EU-finanzierte Projekt ADAPT erarbeitet neue Strategien zur Steigerung der Produktivität und Qualität von Kartoffeln unter den zukünftig schwierigen Wachstumsbedingungen. Im Jahr 2022 führten zwei ADAPT-Projektpartner, die Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES) und die österreichische Saatbaugenossenschaft für Kartoffelsaatgut NOES, Feldversuche mit ausgewählten Kartoffelsorten durch. Ziel war es, Verbesserungen an den Standardprotokollen für die Prüfung ihres Anbauwerts oder die Verwendung von Kartoffelpflanzen zu empfehlen. Insgesamt wurden 16 Kartoffelsorten an vier verschiedenen Standorten in Österreich angebaut, von denen einige im Jahr 2022 von schwerer Trockenheit betroffen waren. Die Pflanzen wurden im April 2022 gepflanzt und zwischen August und September geerntet. Alle Feldversuchsstandorte befanden sich in den wichtigsten Kartoffelanbaugebieten des Landes, die meist durch heiße und trockene Sommer und geringe Jahresniederschläge gekennzeichnet sind. Nur ein Versuchsstandort weist ein maritim-kontinentales Klima und höhere Niederschlagsmengen auf. „Um der Bedeutung des Biosektors in Österreich und der EU Rechnung zu tragen, wurden die Feldversuche teilweise unter biologischen Anbaubedingungen durchgeführt“, heißt es in einer Pressemitteilung auf der Projektwebseite. Die 16 Sorten wurden so ausgewählt, dass sie „ein breites Spektrum an abiotischer Stressresistenz – von tolerant bis anfällig – repräsentieren“, heißt es darin. Elf Sorten der Kartoffelzuchtbetriebe NOES, Solana (Deutschland), HZPC und Meijer (Niederlande) – alle Teil des ADAPT-Teams – werden in Feldversuchen in Spanien und den Niederlanden auf Trockenheits- und Hitzetoleranz getestet. „Fünf weitere Sorten der NOES sind an die österreichischen Umweltbedingungen angepasst und wurden aufgrund ihrer potenziellen Stresstoleranz aufgenommen.“
Stressresistenz von Kartoffeln prüfen
Neben der Bewertung des Phänotyps – der physischen Merkmale – der Kartoffelsorten setzten die Forschenden zudem eine Reihe technischer Methoden ein, um Eigenschaften zu ermitteln, die mit der Pflanzenreaktion auf abiotischen Stress zusammenhängen. Dazu gehörten Bewässerung, Drohnenflüge, Umweltsensoren und die Bewertung des Knollenbildungsprozesses sowie RNS- und Molekularanalysen. Die Pressemitteilung enthält weitere Einzelheiten: „An einem trockenheitsgefährdeten Standort wurden zwei Versuche nahe beieinander angelegt, wobei ein Versuch bewässert wurde und der andere keine Bewässerung erhielt. An den anderen drei Standorten wurde keine Bewässerung angewandt, was der typischen Kartoffelanbaupraxis in Österreich entspricht ... In vier Versuchen wurden am 16. Juni und am 7. Juli Drohnenflüge durchgeführt ... Am 2. Mai wurden an jedem Versuchsstandort Umweltsensoren einschließlich Bodensensoren installiert, um Luft- und Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit und Bodenfeuchte zu messen ... An zwei Standorten wurden zusätzliche Parzellen angelegt, um Unterschiede im Knollenbildungsprozess zwischen den 16 Sorten zu drei Zeitpunkten zu bewerten ... Ende Juni wurde Blattmaterial für die RNS-Sequenzierung gepflückt. Zusätzliches Blattmaterial wurde von der Universität Wien für Stoffwechselanalysen aus dem bewässerten und unbewässerten Versuch Anfang Juli gesammelt.“ Daten aus den Feldversuchen von ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato) werden derzeit bei der AGES verarbeitet. Zu den Daten gehören Kartoffelertrag, Kartoffelqualität, Drohnendaten und Daten von Umweltsensoren. Darüber hinaus führen die ADAPT koordinierende Universität Wien, und der slowenische Projektpartner, das Nationale Institut für Biologie, eine RNS-Sequenzierung und eine molekulare Analyse durch. Das gleiche Versuchsdesign wird 2023 wiederholt, um die Ergebnisse des österreichischen Sortenversuchs 2022 zu validieren. Weitere Informationen: ADAPT-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
ADAPT, Kartoffel, Klima, Klimawandel, Kulturpflanzen, Stress, abiotischer Stress