In vielen Regionen der Welt wird der Klimawandel voraussichtlich die Niederschläge verringern und die Niederschlagsvariabilität erhöhen. Das erhöhte Risiko einer Dürre wird wahrscheinlich verheerende Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum haben. Am Montag Nachmittag Bioenergie-Geonomie wird sich mit dieser Realität befassen und Forschungsergebnisse vorstellen, die sich auf die Entwicklung von Ideotypen für den Ertrag in einem sich ändernden Klima konzentrieren, mit besonderem Augenmerk auf Trockenstress.
Studien in kontrollierter Umgebung und Feldversuche mit induzierten Dürrebedingungen wurden in großem Umfang für eine Reihe von Bioenergiepflanzen eingesetzt, um ihre Stressreaktion zu bestimmen. In dieser Sitzung wird eine Vielzahl von Strategien diskutiert, die die empirische Auswahl von Nutzpflanzen mit wünschenswerten Eigenschaften begleiten. Fortschritte in der Pflanzenphysiologie und Simulationsmodellierung sowie Hochdurchsatz-Phänotypisierung und fortschrittliche molekulare Techniken ermöglichen eine schnellere, fundiertere und kostengünstigere Auswahl vielversprechender Genotypen. Modernste Phänotypisierung kombiniert mit Sequenzierungstechniken der nächsten Generation wie z quantitative Trait-Loci-Kartierung, Genotypisierung durch Sequenzierung, genomweite Assoziationsstudien und RNA-Sequenzierung werden verwendet, um genetische Variationen und Unterschiede in der Genexpression zwischen Genotypen und Behandlungen zu identifizieren. Kandidaten-Gen wiederum können Listen erstellt werden, die aus Genen bestehen, die möglicherweise für beobachtete Merkmale verantwortlich sind, die eine verbesserte Toleranz gegenüber Trockenheit verleihen.
Die Gennetzwerke, die Reaktionen auf abiotischen Stress wie Dürre zugrunde liegen, sind oft komplex. Mehrere Gene mit jeweils geringer Wirkung können daher messbare Eigenschaften bestimmen, zum Beispiel Ertrag und Wassernutzungseffizienz. Das Verständnis der genetischen Informationen, die mit Unterschieden im Phänotyp verbunden sind, wird wiederum wertvolle Daten liefern, die in Zuchtpipelines für eine verbesserte Dürretoleranz eingespeist werden können, zusammen mit der Fortsetzung der Ertragssteigerung. Das Verständnis der Vererbbarkeit vorteilhafter Merkmale wird auch ein wesentlicher Bestandteil der Produktion von Nutzpflanzen sein, die gegenüber dem prognostizierten Klima tolerant sind. Darüber hinaus könnten die jüngsten Fortschritte bei Pflanzenzüchtungstechniken einen enormen Einfluss auf die Erzeugung solcher umweltresistenter Bioenergiepflanzen haben, da neue Techniken in der Lage sind, Kandidatengene mit hoher Präzision anzusteuern.
Die Sammlung von Forschungsergebnissen auf internationaler Ebene zeigt die erkannte Bedeutung der Erzeugung von Bioenergiepflanzen, die in der Lage sind, nicht nur zu überleben, sondern auch unter Dürrebedingungen hohe Erträge zu erzielen. Dieser Gedanke wird betont, wenn man bedenkt, dass eine groß angelegte Energieerzeugung aus Bioenergiepflanzen die Nutzung von Randgebieten erfordern wird, um nicht mit der Nahrungsmittelproduktion für eine schnell wachsende menschliche Bevölkerung zu konkurrieren. Daher ist es wichtig, dass die Selektion zur genetischen Verbesserung der Nutzpflanzen auch die Toleranz gegenüber abiotischem Stress, wie z. B. Trockenheit, beinhaltet.
