wissenschaftler der uOttawa arbeiten mit globalen Partnern zusammen, um die Zukunft des Kaffees zu sichern
Trinken Sie gerne eine Tasse Kaffee und genießen Sie seinen herrlichen Duft? Dieses beliebte Getränk, das von Menschen auf der ganzen Welt geliebt wird, geht auf die bescheidene Kaffeepflanze zurück, genauer gesagt, auf die Spezies Coffea arabica. Wie hat sich diese Pflanze zu dem Getränk entwickelt, das wir heute alle kennen? Und welche Maßnahmen können wir ergreifen, um ihre Zukunft zu sichern?
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Coffea arabica ist eine weit verbreitete Kaffeesorte mit einer komplexen Evolutionsgeschichte. Wissenschaftler der Universität Ottawa waren an einer kürzlich durchgeführten Studie beteiligt, in der ihre genomischen Variationen untersucht wurden. Dabei wurden wichtige Gene entdeckt, die mit der Resistenz gegen Krankheitserreger in Verbindung stehen und wertvolle Informationen über Zuchtmöglichkeiten und Mechanismen der Diversifizierung liefern.
Ein internationales Team von 70 Forschern aus 15 verschiedenen Labors, darunter auch das Bioinformatik-Labor der uOttawa, arbeitete an diesem Projekt mit. David Sankoff, ordentlicher Professor am Fachbereich Mathematik und Statistik der Fakultät für Naturwissenschaften, arbeitete mit der Doktorandin Zhe Yu zusammen, deren Doktorarbeit mit dieser Studie in Zusammenhang steht. Auch Daniella Santos Muñoz forschte für ihre Masterarbeit im Zusammenhang mit dem Projekt. Weitere Mitarbeiter waren die ehemalige Doktorandin Chunfang Zheng und der Gastprofessor João Meidanis aus Brasilien.
Die Produktion von Kaffee, insbesondere von Coffea arabica, der für seine außergewöhnliche Qualität und seinen Geschmack bekannt ist, spielt eine wichtige Rolle in der Weltwirtschaft. Die Erforschung der Genom- und Evolutionsgeschichte dieser Art ist für die Verbesserung der Züchtungspraktiken und die Gewährleistung der Nachhaltigkeit des Kaffeeanbaus von wesentlicher Bedeutung.
Sankoff hebt die "detaillierte Untersuchung der Evolution, Genetik, Geografie und Geschichte des Genoms von Arabica-Kaffee" hervor. Die in unserem eigenen Labor durchgeführten Forschungsarbeiten befassten sich mit den Verbindungen zwischen den verschiedenen Kaffeesorten, insbesondere mit seinen Anfängen als Hybrid mit zwei getrennten Subgenomen, und mit der Frage, wie es auf Umwelthindernisse reagiert, indem Veränderungen in den Subgenomen untersucht wurden."
Genomik für krankheitsresistente Kaffeepflanzen
Die Studie entdeckte komplizierte Gencluster in Coffea arabica und identifizierte genomische Bereiche, die mit der Krankheitsresistenz in Verbindung stehen, was auf mögliche Methoden zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Kaffeepflanzen hinweist.
"Die Feldforschung wurde hauptsächlich von Teams in Frankreich und Brasilien durchgeführt. Die Experimente im Nasslabor fanden im Nestlé-Labor in der Schweiz statt, während die Rohdaten an der Cornell University in den Vereinigten Staaten verwaltet wurden. Die Analyse wurde von Forschern aus den Vereinigten Staaten, Finnland, Singapur, Frankreich, Belgien, Italien und anderen Orten, einschließlich unseres eigenen Labors, durchgeführt. Der Schreibprozess wurde hauptsächlich von Professor Jarkko Salojärvi in Singapur und Finnland koordiniert", sagt Sankoff.
Die Vielfalt der heute verfügbaren Kaffeepflanzen unterstreicht die Bedeutung der genetischen Vielfalt in der Kaffeezucht. Diese Vielfalt ermöglicht die Entwicklung besserer Kaffeepflanzen mit besserem Geschmack, höheren Erträgen und größerer Umweltverträglichkeit.
Die genomische Analyse der Studie gibt Aufschluss über den evolutionären Verlauf und das genetische Potenzial von Coffea arabica und bietet damit Ressourcen für die Kaffeezüchtung. Die Nutzung der Genomik wird dazu beitragen, das Potenzial dieser beliebten Getränkepflanze auszuschöpfen und ihren anhaltenden Erfolg angesichts der sich rasch entwickelnden landwirtschaftlichen Herausforderungen durch Krankheitserreger und Klimaerwärmung zu sichern.
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Originalveröffentlichung
Jarkko Salojärvi, Aditi Rambani, Zhe Yu, Romain Guyot, Susan Strickler, Maud Lepelley, Cui Wang, Sitaram Rajaraman, Pasi Rastas, Chunfang Zheng, Daniella Santos Muñoz, João Meidanis, Alexandre Rossi Paschoal, Yves Bawin, Trevor J. Krabbenhoft, Zhen Qin Wang, Steven J. Fleck, Rudy Aussel, Laurence Bellanger, Aline Charpagne, Coralie Fournier, Mohamed Kassam, Gregory Lefebvre, Sylviane Métairon, Déborah Moine, Michel Rigoreau, Jens Stolte, Perla Hamon, et al
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