Onderzoekers onder leiding van Syngenta Biotechnology China hebben een baanbrekende ontdekking gedaan op het gebied van landbouwgenetica, waaruit blijkt dat bepaalde zonnebloemstammen levensvatbare zaden kunnen vormen zonder de noodzaak van bestuiving. Deze bevinding, gedetailleerd in een studie gepubliceerd inNatuur, zou een revolutie teweeg kunnen brengen in het fokken van de zonnebloem door de tijd die nodig is om volledig ingeteelde lijnen te ontwikkelen aanzienlijk te verminderen.
De studie, getiteld "Haploïde facultatieve parthenogenese in seksuele reproductie van zonnebloem", onderzoekt het fenomeen van parthenogenese, een proces waarbij organismen zich voortplanten zonder bemesting, eerder waargenomen bij verschillende dieren maar minder begrepen in planten. Dit proces in zonnebloemen maakt de vorming van haploïde zaden mogelijk die alleen het genetische materiaal van de moederplant bevatten.
Traditioneel vereist het ontwikkelen van ingeteelde zonnebloemlijnen, essentieel voor het verbeteren van gewaskenmerken, ongeveer zes jaar herhaalde zelfbestuiving. De bevindingen van het team suggereren echter dat het gebruik van een dubbel haploïde systeem deze periode zou kunnen verminderen tot ongeveer tien maanden.
Het onderzoek omvatte uitgebreide experimenten onder verschillende omstandigheden, waaronder gecontroleerde kasomgevingen en buitenvelden om de genetische achtergronden te identificeren die zaadvorming mogelijk maken zonder bemesting. Technieken zoals chemische behandelingen om pollen te onderdrukken, samen met omgevingsmanipulaties zoals het aanpassen van lichtintensiteit en temperatuur, waren cruciaal voor de studie.
De resultaten toonden aan dat het licht met hoge intensiteit de opbrengst van haploïde zaden aanzienlijk verhoogde, terwijl bepaalde combinaties van maïspollen en boor ook hun vorming verbeterden. Opmerkelijk is dat de zaden in staat waren zich te ontwikkelen, ondanks de afwezigheid van een bevruchte embryo, in plaats daarvan vertrouwen op voedingsreserves die in de zaadlobben waren opgeslagen.
Deze doorbraak daagt niet alleen het conventionele begrip van plantenreproductie-typisch afhankelijk van dubbele bemesting uit, maar ook opent ook nieuwe wegen voor fokpraktijken. Met de mogelijkheid om het lange proces van het ontwikkelen van endosperm te omzeilen, zou zonnebloemfokkerij efficiënter en flexibeler kunnen worden, waardoor de wereldwijde productie van het gewas kan worden verbeterd, die in 2023 bijna 55 miljoen ton bedroeg.
Verdere genetische analyse en weefselcultuurtechnieken bevestigden de moederoorsprong van deze zaden en hun potentieel voor regenereren in vruchtbare, zaad-setting planten. Dergelijke vorderingen zijn veelbelovend voor het versnellen van de verbetering van een van 's werelds belangrijkste oliezaadgewassen, en biedt een nieuw hulpmiddel in de wereldwijde inspanning om te voldoen aan de toenemende vraag naar landbouwproductiviteit.
