Een Amerikaans onderzoeksteam van de Universiteit van Illinois heeft aardappelen zo ontworpen dat ze beter bestand zijn tegen klimaatverandering. In proeven was er een toename van 30% in knolmassa onder extreem hete en droge omstandigheden. Het onderzoek maakt deel uit van het internationale onderzoeksproject Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE).
Het project RIPE werd van 2017 tot 2023 ondersteund door de Bill & Melinda Gates Foundation, Foundation for Food & Agriculture Research en het Britse ministerie van Buitenlandse Zaken, Gemenebest en Ontwikkeling en wordt momenteel ondersteund door Bill & Melinda Gates Agricultural Innovations. De genetisch aangepaste aardappelplanten werden eerst in een kas geplant. Later werden ze ook in proefvelden aangeplant, waar ze werden blootgesteld aan temperaturen tot boven de 35 graden Celsius.
De onderzoekers passen het proces van fotorespiratie in de aardappelplant aan. Dat is een fotosynthetisch proces waarvan is aangetoond dat het de opbrengst van sojabonen, rijst en groentegewassen met wel 40% vermindert. Fotorespiratie vindt plaats wanneer Rubisco reageert met een zuurstofmolecuul in plaats van met CO2, wat onder ideale omstandigheden ongeveer 25% van de tijd gebeurt, met name bij hoge temperaturen. Planten moeten dan een grote hoeveelheid energie gebruiken om glycolaat, het giftige bijproduct dat door fotorespiratie wordt veroorzaakt te metaboliseren.
Eerder had het RIPE-team aangetoond dat ze de fotosynthetische efficiëntie konden verbeteren door twee nieuwe genen toe te voegen, glycolaatdehydrogenase en malaatsynthase die het toxine glycolaat helpen metaboliseren in de chloroplast. De aanpassing leidde tot groeiwinst in een modelgewas. Het huidige onderzoeksteam toont aan dat de toegevoegde genen ook leiden tot een grotere massa in de teelt van een voedselgewas.
De aardappelen werden geteeld waarbij een hittegolf er voor zorgde dat de temperatuur vier dagen achtereen boven de 35°C bleef en twee keer boven de 38°C kwam. Na een paar dagen respijt schoten de temperaturen weer omhoog naar boven de 35°C. Bij de oogst leverden de gemodificeerde aardappelplanten 30% meer knolmassa dan de aardappelen van de controlegroep. Verder stelden ze vast dat de aanpassing geen invloed had op de voedingskwaliteit van de aardappel.
Klik hier voor meer informatie over de publicatie
Bron: RIPE