Forschung International
Genetische Vielfalt vermehrt in den Fokus rücken (2021)
Die genetische Vielfalt, also die Variation der DNA innerhalb von Arten und Populationen, geht in alarmierendem Masse verloren. Dieser Verlust wurde lange Zeit vernachlässigt, ist aber ähnlich gravierend wie das Verschwinden von Arten und die Zerstörung von Lebensräumen. Zu diesem Schluss kommen Forschende in einer Übersichtsstudie.
Genetische Vielfalt: besser verstehen, um besser schützen zu können (2021)
Die genetische Vielfalt ermöglicht es den Arten, sich an Veränderungen der Umwelt anzupassen. Sie ist damit die Grundlage der Evolution. Die genetische Vielfalt ist allerdings sehr heterogen zwischen Regionen und Artengruppen verteilt. Dies hat Konsequenzen für Massnahmen zur Erhaltung der Biodiversität auf globaler Ebene. Diese fokussieren sich heute insbesondere auf die Vielfalt von Arten und Ökosystemen; in Zukunft müssen sie die genetische Vielfalt viel stärker berücksichtigen.
Klimaangepasste Pflanzenzüchtung (2020)
Die Sicherung der pflanzlichen Produktion ist eine globale Aufgabe. Mit einer Kombination aus neuen molekularen und statistischen Methoden konnte ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) zeigen, dass das Material aus Genbanken für die Verbesserung von Merkmalen in der Maispflanze genutzt werden kann. Alte Sorten können also dabei helfen, klimaangepasste neue Sorten zu züchten.
Grössere und bessere Erdbeeren dank naturnahen und vernetzten Lebensräumen (2019)
Wildlebende Insekten übernehmen mit ihren Blütenbesuchen eine wichtige Funktion in der Agrarlandschaft. Sie benötigen aber zum Überleben ein ausreichendes Angebot an Blütenpflanzen und Nistmöglichkeiten. Forschende aus Deutschland haben nun nachweisen können, dass sich Hecken und Waldränder positiv auf die Bestäubung von Erdbeeren auswirken.
Insektenbestäubung als Schlüsselfaktor für eine gute Erdbeerphysiologie und marktfähige Fruchtqualität (2018)
An der Uni Göttingen wurden Blütenbestäubungsvarianten bei Erdbeeren miteinander verglichen. Dafür wurden die Selbstbestäubung durch Wind, die offene Bestäubung durch Insekten und die Handbestäubung, bei der der Mensch die Pollen überträgt, auf einem Erdbeerfeld untersucht. Die Resultate zeigen erstaunliches, denn die Selbstbestäubung führte zu kleineren und zu 90% deformierten Erdbeerfrüchten, ausserdem wiesen sie eine kürzere Haltbarkeit auf. Die Insekten- und Handbestäubten Erdbeeren entwickelten sich zu wohlgeformten, schweren und grossen Früchten, die zudem ein sortenspezifischeres Zucker-Säure Verhältnis nachwiesen. Die Forscher konnten aufzeigen, dass der gleichmässigere Bestäubungserfolg durch Hand- und Insektenbestäubung zu einer signifikant erhöhten Produktion des Phytohormaons Indol-3-Essigsäure führt, das grundlegend an der Fruchtentwicklung bei der Erdbeere und weiteren Früchten beteiligt ist. Es bestand zwar kein merkbarer Unterschied zwischen Hand- und Insektenbestäubten Erdbeeren, dennoch ist die Bestäubung durch Menschenhand teuer und zeitintensiver.
Diese Studie zeigt auf, dass die Insektenbestäubung nicht nur eine massgebliche Bedeutung für den landwirtschaftlichen Ertrag hat, sondern zudem phytohormonelle Prozesse steuert, die für die Entwicklung, die Qualität und den sortentypischen Geschmack der Früchte verantwortlich sind. Die natürliche Bestäubungsleistung ist daher essentiell, um Ernte- und Qualitätsverluste zu verhindern, die Früchte dank der längeren Haltbarkeit besser zu vermarkten und der global steigenden Lebensmittelnachfrage gerecht zu werden.
Erschienen 2018 in: Agriculture, Ecosystems & Environment, Vol. 258, Seiten 197-204.
Autor: Alexander Wietzkehttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880918300641?via%3Dihub#!
Co-Autoren: Catrin Westphal; Pierre Gras; Manuel Kraft; Katharina Pfohl; Petr Karlovsky; Elke Pawelzik; Teja Tscharntke; Inga Smithttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880918300641?via%3Dihub#!
Designing and improving mixed grasslands: advances made in modelling forage variety performance (2016)
Les modélisateurs ont progressé dans la façon de simuler l'évolution de la production de fourrage au cours de l'exploitation de la prairie, en utilisant de nouveaux modèles numériques basés sur les réponses individuelles des composantes de la prairie aux variables du microclimat, notamment la température, l'eau et le rayonnement. Ces modèles individu-centrés permettent de simuler l'état et la croissance des talles et des ramifications individuelles pour la plupart des types de graminées et de légumineuses fourragères. Virtual Grassland est un modèle qui associe ainsi plusieurs espèces composant une prairie semée multispécifique et permettra de prendre en compte la variabilité intra-spécifique. Au-delà des cycles successifs de production végétative, et sur la base de modèles de céréales, ces nouveaux modèles simulent aussi la production individuelle de graines des plantes. Le couplage avec des approches de génétique quantitative appliquées aux caractères fonctionnels des plantes, permet de relier le fonctionnement écophysiologique du peuplement à la composition génétique de la génération suivante. Ces progrès ouvrent des perspectives d'applications en sélection et dans la rationalisation des mélanges variétaux préconisés pour les prairies semées pour adapter ces cultures au changement climatique.
Paru en 2016 dans Fourrages n°225 (page 21 à 28)
Auteurs : Durand J.L.
Co-auteurs : Andrieu B., Barillot R., Barre P., Combes D., Enjalbert J., Escobar-Gutiérrez A.J., Faverjon L., Lecarpentier C., Litrico I., Louarn G., Migault V., Sanchez L.
Using mixed-forage grasslands to deal with climate change: opportunities and challenges (2016)
In the context of climate change, grasslands will need to be populated with forage species that tolerate drought conditions. Planting forage mixtures is a possible solution, but questions remain regarding the specific varieties to use. Recently, different experiments have shown that both intra- and interspecific diversity could have a positive effect on grassland production under climate change and, more specifically, during droughts. However, to choose which species and genotypes to include, it is necessary to define the rules of assembly. These rules could be based on the choice of certain functional traits. For instance, research suggests that differences in growth-related traits among plants within the community, namely temporal differences in growth periods, have a positive effect. Defining the traits of greatest interest and their relative importance in grassland communities is a major consideration when selecting the plant varieties to include in forage mixtures.
Paru en 2016 dans Fourrages n°225 (page 11 à 20)
Auteurs : Litrico I.
Co-auteurs : Barkaoui K., Barradas A., Barre P., Béguier V., Birouste M., Bristiel P., Crespo D.G., Deleglise C., Durand J.L., Fernandez L., Gastal F., Ghesquière M., Godinho B., Hernandez P., Julier B., Louarn G., Meisser M., Mosimann E., Picon-Cochard C., Roumet C., Volaire F.
Using innovative approaches to meet the challenges of a rapidly changing climate and world: the utility of co-design in plant breeding programs (2016)
An agroecological alternative to the use of synthetic inputs is the use of genetic diversity, variety diversity, and species diversity. This approach helps maintain production but especially increases yield stability. The challenge is now to act innovatively in creating plant varieties, as well as variety and species mixtures, that are well adapted to local conditions. Such efforts should be carried out locally and involve target users. Using different examples of co-design efforts, we show that working with local stakeholders makes it possible to (i) refine research objectives, research questions, and innovation evaluation criteria; (ii) generate user-customised knowledge and innovations (e.g., participatory design of varietal association ideotypes); (iii) design tools that help users create their own solutions (e.g., Capflor®); and (iv) support the development of a farmer-led plant breeding program.
Paru en 2016 dans Fourrages n°225 (page 39 à 47)
Auteurs : Hazard L.
Co-auteurs : Borg J., Charron M.H., Deo M., Enjalbert J., Gauffreteau A., Goutiers V., Gressier E.
An Underground Revolution: Biodiversity and Soil Ecological Engineering for Agricultural Sustainability (2016)
Soil organisms are an integral component of ecosystems, but their activities receive little recognition in agricultural management strategies. Here we synthesize the potential of soil organisms to enhance ecosystem service delivery and demonstrate that soil biodiversity promotes multiple ecosystem functions simultaneously (i.e., ecosystem multifunctionality). We apply the concept of ecological intensification to soils and we develop strategies for targeted exploitation of soil biological traits. We compile promising approaches to enhance agricultural sustainability through the promotion of soil biodiversity and targeted management of soil community composition. We present soil ecological engineering as a concept to generate human land-use systems, which can serve immediate human needs while minimizing environmental impacts.
Biodiversität treibt die Ökosystemleistungen an (09.2016)
Je grösser die Artenvielfalt in Wiesen ist, desto besser ist dies für den Menschen, der von den vielfältigen und kostenlosen Dienstleistungen der Natur profitiert. Das ist das Ergebnis einer Studie von über 300 Forschenden. Ein artenreiches und von vielen Individuen aus allen Ebenen der Nahrungskette bevölkertes Ökosystem erbringt demnach die umfangreichsten Ökosystemleistungen. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, artenreiche Ökosysteme zu erhalten - auch zum Wohl des Menschen.
Literatur:
Soliveres et al. (2016). Biodiversity at multiple trophic levels is needed for ecosystem multifunctionality. Nature. doi: 10.1038/nature19092.
http://www.nature.com/nature/journal/v536/n7617/full/nature19092.html
Kontaktadresse:
Prof. Dr. Markus Fischer
Institut für Pflanzenwissenschaften
Universität Bern
Altenbergrain 21
CH-3013 Bern
markus.fischer@ips.unibe.ch
Tel: +41 (0)78 875 95 62
Septoriose du blé et associations variétales (France, 2016)
Le projet français Wheatamix est consacré aux services écosystémiques rendus par les associations variétales et il est financé par l’Agence nationale de la recherche. Dans le cadre de son stage de fin d’études, A.L. Boixel a travaillé sur l’intérêt de la diversité spécifique et variétale pour limiter la progression de la septoriose du blé à l’échelle de la parcelle agricole.
Ses travaux ont montré que les associations culturales composées de plantes différant par leur architecture pouvaient réduire la progression de maladie fongique dispersée par l’action de la pluie par rapport aux cultures monovariétales ou aux associations variétales classiques, laissant alors entrevoir des perspectives intéressantes.
Wilde Bestäuber sichern das Einkommen von Mandelbauern (Deutschland, 2015)
Erste ökonomische Hochrechnungen für kalifornische Mandelplantagen zeigen: Je mehr wild lebende Bestäuber wie Wildbienen und Schwebfliegen vorhanden sind, desto sicherer sind die Erträge der Mandelbauern. Verglichen mit Mandelplantagen, die ausschliesslich von eingebrachten Honigbienen bestäubt werden, reduziert die Zuarbeit von wild lebenden Bestäubern das Risiko unsicherer Erträge um bis zu 20 Prozen
