Welkom bij Moderne landbouw !

Ontmoet de wetenschappers die op wilde zonnebloempitten jagen en redden

Marek, een plantenfysioloog, klimt eruit, klemt een kleine GPS-eenheid aan haar riem, en beveiligt de slappe hoed en motorbril die haar beschermen tegen de woestijnzon. Zij en Gerald Seiler, een onderzoeksbotanicus, pak hun low-tech verzameluitrusting:tuinhandschoenen en papieren lunchzakken. Binnen enkele seconden, de twee zestigers klauteren de duinen op, hun handen gebruiken om in het stuifzand te balanceren.

"Aha!" Marek slaakt een kleine kreet van verrukking als ze de gele vlek nadert, ervan overtuigd dat ze hun prooi hebben gevonden. Het is Helianthus anomalus, een zeldzame en ongrijpbare zonnebloem die alleen groeit in de duinen en heuveltjes van de zuidwestelijke woestijn. De dikke planten, harige stengels komen stevig uit het zand, blijkbaar onverschrokken op deze dorre ochtend in juni.

Marek en Seiler vertrokken in tegengestelde richting, ze bewegen snel terwijl ze met zaad gevulde koppen van de volwassen planten breken en ze in hun zakken laten vallen. Voor bootslepende toeristen die voorbij rijden op weg naar het nabijgelegen Lake Powell, het lijkt er waarschijnlijk op dat een vakantie stel is gestopt om de bloemen te ruiken. In feite, Marek en Seiler helpen de toekomst van de landbouw veilig te stellen.

Gerard Seiler, van het Northern Crop Science Laboratory van de USDA in Fargo, ND, bewaart wilde zonnebloemen tussen vellen papier en karton.

Naarmate het weer door klimaatverandering steeds onvoorspelbaarder wordt, plantenveredelaars staan voor de monumentale uitdaging om ervoor te zorgen dat gewassen kunnen gedijen onder voortdurend veranderende omstandigheden. “Het maken van hybriden die gebruikt werden om te fokken voor specifieke omgevingen, ” legt Marek uit, de curator van de oliezaadcollectie van het Plant Introduction Station van het Amerikaanse ministerie van landbouw, in Ames, Iowa. Vandaag, er bestaat niet zoiets als één stabiele omgeving, en fokkers zijn op zoek naar hybriden die lange hete perioden kunnen overleven, gevolgd door plotselinge vorst, zeggen, of droogte de ene dag en overstromingen de volgende. Diversiteit is de sleutel om dat mogelijk te maken, en het benutten van de genetica van wilde soorten zoals H. anomalus is een stap in de richting van het bereiken van dat doel.

Zonnebloemen zijn 's werelds op één na meest gecultiveerde hybride zaadgewas (na maïs), en zonnebloemolie is een hoofdbestanddeel van de voeding in China, Rusland, Oekraïne, en Argentinië, om maar een paar landen te noemen. Hoewel Amerikaanse boerderijen slechts 3 procent van de wereldwijde zonnebloemproductie vertegenwoordigen, de plant is inheems in Noord-Amerika. Met andere woorden, het wilde genetische materiaal dat veredelaars nodig hebben om het gewas aan te passen aan toekomstige onzekerheid, bevindt zich bijna uitsluitend op onze bodem.

Inheems in Noord-Amerika, zonnebloemen zijn in veel delen van de wereld een belangrijke bron van bakolie en worden gekweekt voor voedsel, medicijn, en decoratieve doeleinden voor ongeveer 5, 000 jaar.

Ongelooflijk hitte- en droogtetolerant, H. anomalus bloeit vroeg in de lente en komt opnieuw in de late zomer - voor en na de ergste hitte - en rijpt snel, een eigenschap die boeren zou kunnen beschermen tegen de dodelijke vorst van de late herfst. Met grotere zaden en een hoger oliegehalte dan elke andere wilde zonnebloem, de soort draagt genetische resistentie tegen bremraap, een parasitaire plant die zonnebloemwortels kannibaliseert.

Koudgeperste zonnebloemolie is een belangrijk ingrediënt in de formules van Seed Phytonutriënten.

Marek en Seiler, die werkt bij het Northern Crop Science Laboratory van de USDA Agricultural Research Service, in Fargo, Noord-Dakota, hebben de afgelopen 11 jaar de Amerikaanse outback doorkruist - van de woestijnen van Oost-Oregon tot de kusten van Florida - op zoek naar wilde zonnebloemen. Tijdens de recente reis van het duo door Utah en Arizona, ze verzamelden vier verschillende soorten op 20 verschillende locaties verspreid over 2, 300 mijl.

De wetenschappers zijn kerkgangers uit Tennessee tegengekomen die suggereerden dat een slecht gekozen parkeerplaats zou kunnen leiden tot kapotte autoruiten. Ze hebben verzameld op een legerbasis in Georgië tijdens een oefening in stedelijke oorlogsvoering, reizen in een jeep met het logo van de Verenigde Naties om te voorkomen dat soldaten op hen schieten. En ze zijn tegengewerkt door woedende Nieuw-Mexicaanse landeigenaren die bang waren dat de ontdekking van een bedreigde soort op hun eigendom federale regelgeving zou kunnen opleveren. Zelfs inheemse Amerikaanse stammen waren achterdochtig:terwijl sommigen het paar toegang hebben gegeven, anderen hebben hun verzoeken aan de Amerikaanse regering afgewezen vanwege hun bezorgdheid over het verbeuren van intellectueel eigendom - in de vorm van plantengenetica.

Op het plantintroductiestation van Iowa, gekiemde zaailingen van van links wilde Helianthus anomalus, wilde Helianthus annuus, en een cultivar van H. annuus worden gerangschikt op met water verzadigd vloeipapier en regelmatig gecontroleerd op levensvatbaarheid.

Na 20 minuten door de duinen van Utah te hebben gelopen, Marek en Seiler keren terug naar de auto met uitpuilende papieren zakken en labelen elk met een stift, datum en soort noteren. Seiler breekt een meter hoge plant in drie stukken en drukt ze tussen karton voor de collectie wilde zonnebloemen van de USDA in North Dakota. De zaadkoppen gaan naar het Iowa-lab van Marek, waar ze worden gedroogd en vervolgens worden getest op levensvatbaarheid. Sommige zullen worden ontkiemd en de zaden van die worden getest voordat ze naar het National Center for Genetic Resources Preservation worden gestuurd, in Fort Collins, Colorado, evenals een wereldwijde zadenbank in Noorwegen.

Laura Marek's verzameling wilde zonnebloempitten op het Plant Introduction Station in Ames, IA.

Zodra deze H. anomalus zaden worden onderdeel van de nationale collectie, deze zullen vrij beschikbaar zijn voor veredelaars die de zonnebloemen van de toekomst ontwikkelen. Marek krijgt periodiek seed-verzoeken van bedrijven als DuPont Pioneer en Syngenta, en genen van wilde zonnebloemen zijn al gebruikt om zouttolerantie en resistentie te ontwikkelen tegen ziekten zoals roest en valse meeldauw in gekweekte variëteiten. (Dit is uitsluitend gedaan door middel van conventionele veredeling; er bestaan geen genetisch gemodificeerde versies van het gewas.)

Verschillende soorten zonnebloemen worden in aparte kooien gekweekt om kruisbestuiving te voorkomen.

Wat het werk van Marek en Seiler – en dat van wetenschappers over de hele planeet die zich concentreren op planten die endemisch zijn voor hun eigen bodem – nog urgenter maakt, is dat klimaatverandering zelf een bedreiging kan vormen voor wilde soorten voordat onderzoekers de kans hebben om ze te verzamelen en te bestuderen. “Het zuidwesten wordt zoveel heter en droger, " zegt Marek, "dat het enkele van deze inheemse zonnebloemen eruit zou kunnen persen."

Om het vooruitzicht tegen te gaan, onderzoekers van de genenbank van Fort Collins zijn begonnen samen te werken met de U.S. Forest Service om een nationale strategie te ontwikkelen die gericht is op het behoud van de wilde verwanten van de gewassen van ons land. In de komende jaren, de twee organisaties zullen bestaande wild-relatieve populaties in kaart brengen om te bepalen waar sterkere bescherming nodig is. Vervolgens werken ze samen met deelstaatregeringen en particuliere landeigenaren om die beschermingen in te voeren. Overheden over de hele wereld zijn verwikkeld in soortgelijke gevechten tegen tijd en afstand; zoals Marek en Seiler heel goed weten, genetisch goud kan in elke uithoek op de loer liggen.