FRAMe - Zukunftsorientierte Landwirtschaft und Nutzpflanzenvielfalt in Melonen

Abstract

Das südliche Afrika verfügt über eine reichhaltige Vielfalt an Nutzpflanzen, und deren natürlichen Verwandten sowie sogenannte Orphan Crops ("vernachlässigte Pflanzen") und unzureichend genutzten Pflanzenarten, die als pflanzengenetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft (PGRFA) dienen. Davon konnten sich Generationen von Bauern und ländliche Gemeinden, trotz der stetig wechselnden Umweltbedingungen ernähren. PGRFAs kombiniert mit dem umfangreichen und nützlichen traditionellen Wissen haben den lokalen Landwirten zwar ein Überleben ermöglicht, eine zukunftsorientierte Landwirtschaft ist jedoch nicht absehbar. Für eine erfolgreiche Erhaltung und Entwicklung der vielversprechenden Ressourcen sind detaillierte Analysen moderner Biodiversitätsforschung zur Ökologie, Genomik bzw. Trankriptomik sowie der historischen Phylogeographie notwendig. Das südliche tropische Afrika gilt als Diversitätszentrum der Kürbisgewächse (Cucurbitaceae), mit 116 Arten in 28 Gattungen, wobei ein beträchtlicher Anteil in traditionellen Agrarökosystemen, in der Küche, in der Kultur und in der lokalen Wirtschaft Verwendung findet. Beispielsweise wird !nara (Acanthosicyos horridus), eine endemische Kürbisart der hyperariden Namib-Wüste, in großem Umfang von Kommunen verwendet und kann mit gezielten Untersuchungen zu einer kommerziellen Feldfrucht ausgebaut werden. Die Gattung Citrullus ist im südlichen Afrika besonders vielfältig, was sich wiederum in dem hohen Anteil an endemischen Arten widerspiegelt. Landwirte kultivieren eine Vielzahl der Citrullus Varietäten für unterschiedliche Zwecke und das sind genau jene, welche an Dürre und Krankheiten angepasst sind. Der Ursprung der weltweit bedeutenden Süßwassermelone (Citrullus lanatus) wurde im südlichen Afrika vermutet, obwohl neuere Forschungen dies in Frage stellen und auf die Notwendigkeit einer taxonomischen Analyse hinweisen (Renner et al., 2017). Durch den Einsatz fortschrittlicher molekularer Methoden der modernen Biodiversitätsforschung, d.h. Genom- und Transkriptomanalysen, inkl. Genotyping in Verbindung mit umfangreichen Probenahmen, ökologischer Modellierung und der Integration der Erfahrungen lokaler Landwirte bzgl. der kultivierten Genotypen wird ein weitreichender Beitrag für eine prospektiv verbesserte Kultivierung, insbesondere in Bezug auf die Dürreverträglichkeit, geleistet. Das Projekt hat ein ungeahntes Potenzial für Nahrungsmittelsicherheit sowie für weltweite Programme zur qualitativen Verbesserung von Kulturpflanzen. Gleichzeitig wird der Beitrag Südafrikas zur Domestizierung von Melonen geklärt.