Zahlreiche Gemeinden in Entwicklungsländern sind auf Bananen als Grundnahrungsmittel und als Einkommensquelle angewiesen. Die überwiegende Mehrheit der Produzenten sind Kleinbauern, die den größten Teil der Weltproduktion anbauen, die von der FAO auf mehr als 125 Millionen Tonnen im Jahr 2008 geschätzt wird. Weniger als 15 % der Weltproduktion werden exportiert.
Bananen sind unter den Hauptkulturen insofern ungewöhnlich, als die meisten Arten, die entweder für den Export oder den lokalen Verbrauch angebaut werden, von Landwirten ausgewählte Sorten sind und keine verbesserten Hybriden, die durch Zuchtprogramme hergestellt werden. Diese Situation spiegelt nicht nur die Schwierigkeit der Bananenzüchtung wider, sondern auch einen allgemeinen Mangel an Anerkennung ihrer Bedeutung als Grundnahrungsmittel.
Die in die Bananenforschung im Allgemeinen investierten Mittel entsprechen immer noch nicht der Bedeutung der Kultur und dem Ausmaß der Probleme, mit denen Kleinbauern konfrontiert sind. Unterdessen erodiert die genetische Basis, von der Lösungen für diese Probleme abhängen – entweder durch genetische Verbesserung oder eine bessere Nutzung der Vielfalt in Produktionssystemen. Die Verringerung der Vielfalt wiederum hat die Kulturpflanzen noch anfälliger für Schädlinge und Krankheiten gemacht und Landwirte, die wenig Mittel zu ihrer Bekämpfung haben, gezwungen, die anfälligeren Sorten aufzugeben.
Aber während die Produktion und Vermarktung dieser Nutzpflanze viele Herausforderungen mit sich bringt, bieten sie auch große Chancen zur Verbesserung des Wohlergehens von Landwirten und Verbrauchern in Entwicklungsländern. Landwirte in den Tropen in die Lage zu versetzen, die Biodiversität zu nutzen, um ihren Bedarf an Ernährungssicherheit und ihren Lebensunterhalt zu decken, sind die Hauptziele der Bananenarbeit von Bioversity International.
Die Mission BioversitätDie Bananenforschungsgruppe von , mit Hauptsitz in Frankreich und Regionalbüros in Costa Rica, den Philippinen, Kamerun und Uganda, soll Menschen, insbesondere kleinen Bananenproduzenten und ihren Gemeinden, dabei helfen, ihr Wohlbefinden durch die effektive Nutzung von Bananen zu verbessern Biodiversität.
Banking auf Musa
Der Forschungsansatz von Bioversity entlang der Bananen-Warenkette beginnt mit der Erhaltung der weltweit größten In-vitro-Sammlung von Bananen, die gemeinfrei ist Musa. Die Sammlung, die mehr als 1,300 Akzessionen enthält, befindet sich im Internationales Transitzentrum (ITC) gehostet von der Katholieke Universität Leuven (KULeuven) in Belgien.
Zum Zeitpunkt seiner Gründung im Jahr 1985 schränkten Quarantänevorschriften ein Keimplasma Bewegung. Indizierungsmethoden wurden entwickelt und Virus-Indizierungszentren eingerichtet. In den späten 1980er Jahren war das System für den sicheren Transport von Keimplasma vorhanden. Alle Akzessionen werden routinemäßig mit Viren indiziert, und Virustherapien wurden von Partnern am entwickelt Universität Gembloux und das französische landwirtschaftliche Forschungsinstitut CIRAD. Virusforschung im Auftrag von CIRAD und der University of Minnesota hat das Verständnis von Banana-Streak-Viren verbessert, aber ihr Vorhandensein in 30 % der Sammlung schränkt diesen Teil der Sammlung weiterhin von der allgemeinen Verbreitung ein. Das ITC hat eine Sammlung gefriergetrockneter Blattproben eingerichtet, um der Nachfrage nach DNA nachzukommen. Auf diese Weise können auch virusinfizierte Akzessionen für molekulare Untersuchungen zugänglich gemacht werden.
Eine zusätzliche Absicherung bietet die Konservierung der Akzessionen in flüssigem Stickstoff. Bei diesen ultraniedrigen Temperaturen stoppt die sogenannte "Kryokonservierung" sowohl das Wachstum von Pflanzenzellen als auch alle Prozesse der biologischen Verschlechterung, sodass das Material sicher und kostengünstig konserviert und zu voll lebensfähigen Bananenpflanzen regeneriert werden kann. Bisher wurde der größte Teil der Sammlung sicher kryokonserviert und als weitere Absicherung wird ein Duplikatsatz zur sicheren Aufbewahrung beim französischen Forschungsinstitut für Entwicklung IRD hinterlegt.
Eine globale Naturschutzstrategie für Musa wurde mit Partnern entwickelt. Aufbauend auf den bestehenden Stärken des ITC und mehrerer regionaler und nationaler Sammlungen zielt die Strategie darauf ab, die globalen Bemühungen zur Erhaltung der Musa Genpool und Förderung der breiteren Nutzung dieser genetischen Ressourcen durch Wissenschaftler, Landwirte und Züchter zur Züchtung neuer Sorten.
Bioversity arbeitet mit spezialisierten Forschungsinstituten zusammen, um die nützlichen Eigenschaften dieser genetischen Ressourcen zu identifizieren. Zum Beispiel die Ploidie Das Niveau der ITC-Beitritte war vollständig von der geprägt Institut für Experimentelle Botanik (IEB) in der Tschechischen Republik, mit Durchflusszytometrie. Eine weitere Schlüsselrolle besteht darin, Informationssysteme einzurichten, um die durch diese Charakterisierungs- und Bewertungsaktivitäten generierten Daten zu verbreiten und die Forschungsergebnisse einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen.
Hungrig nach Verbesserung
Bananen sind bekanntermaßen schwierig zu züchten. Die ersten, die es versuchten, gaben auf. Als die United Fruit Company 1984 ebenfalls die Idee aufgab, eine kommerzielle Banane zu züchten, spendete sie ihr Zuchtprogramm an die Fundación Hondureña de Investigación Agricola (FHIA) in Honduras, das nach mehr als 25 Jahren Arbeit an Bananen bald krankheitsresistente Hybriden liefern konnte.
Vor ihrer Veröffentlichung wurden die Hybriden im Internationalen Feld getestet Musa Testing Program (IMTP) 1989 eingerichtet und von Bioversity koordiniert. Eine der Erklärungen für den langsamen Fortschritt der Bananenzüchtung war, dass die Züchter wenig Anleitung von anderen Disziplinen erhielten. Das IMTP ging darauf ein, indem es das von ihm produzierte Material Pathologen und anderen Wissenschaftlern unter verschiedenen Umgebungsbedingungen zur Untersuchung zur Verfügung stellte.
Der Aufbau interdisziplinärer Verbindungen wurde durch die Schaffung des Globalen Programms für 1997 weiter gefördert Musa Verbesserung (ProMusa). Am Anfang bestand es aus sechs miteinander verbundenen Arbeitsgruppen, die sich jeweils auf ein bestimmtes Thema konzentrierten – genetische Verbesserung, Fusarium-Welke, Mycosphaerella Blattfleckenkrankheiten, Rüsselkäfer, Nematoden und Viren – aber alles unter dem Gesichtspunkt, die Bananenzüchtungsbemühungen zu unterstützen. Seitdem wurde es umstrukturiert, um die Interaktion zwischen Spezialisten weiter zu fördern und um der Schwierigkeit Rechnung zu tragen, ein solches Netzwerk mit minimaler finanzieller Unterstützung von Gebern zu koordinieren.
Tatsächlich hat es sich als zunehmend schwierig erwiesen, das Interesse von Spendern für konventionelle Züchtungsbemühungen als Ganzes zu gewinnen. Die Finanzierung des IMTP endete nach der ersten Phase (Phase II und III wurden von den Durchführungspartnern finanziert) und die öffentliche Unterstützung von FHIA endete 2004. Das mangelnde Interesse internationaler Geber an einer Vernetzung hat jedoch nicht das Ende der Bananenzüchtung bedeutet . Das Feld ist nicht so überfüllt wie bei den anderen großen Feldfrüchten, aber eine Handvoll Zentren sind immer noch damit beschäftigt. In Lateinamerika und der Karibik sind die Veteranen die Empresa Brasiliera de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA) und der Guadeloupe-Forschungsstation von CIRAD. Kuba hat auch ein eigenes Bananenzuchtprogramm gestartet Instituto de Investigaciones en Viandas Tropicales (EINLADEN). In Indien ist die Nationales Forschungszentrum für Bananen (NRCB) und Landwirtschaftliche Universität von Tamil Nadu haben zahlreiche Hybriden geschaffen, während in Afrika die Bananenzüchtung hauptsächlich von der betrieben wird Internationales Institut für Tropische Landwirtschaft (IITA) und die Regionales Forschungszentrum für Bananen und Kochbananen (CRBP).
Angesichts der mit der Bananenzucht verbundenen Schwierigkeiten haben einige Wissenschaftler die genetische Transformation ins Auge gefasst, um Gene in Bananen einzuführen, ohne ihre agronomischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Darüber hinaus reduzieren der Mangel an kreuzfruchtbaren wilden Verwandten in vielen Bananenanbaugebieten und die Sterilität der meisten Kultursorten das Risiko, dass Gene aus genetisch veränderten Bananen entweichen, auf ein vernachlässigbares Maß. Im Laufe der Jahre hat Bioversity Forschungsprojekte koordiniert, die zu Fortschritten bei der genetischen Veränderung von Sorten beigetragen haben, die für Kleinbauern wichtig sind.
Unterdessen hilft ein Netzwerkansatz den Forschern, das Beste aus den schnellen Fortschritten in der Genomik zu machen. Seit 2001 wird der größte Teil der genomischen Arbeit an Bananen von Wissenschaftlern durchgeführt, die Mitglieder der sind Globalen Musa Genomik-Konsortium (GMGC), für die Bioversity das Sekretariat stellt. Wann immer möglich, werden die von GMGC-Mitgliedern entwickelten Produkte öffentlich zugänglich gemacht und sind über verfügbar Musa Genom-Ressourcenzentrum, das vom IEB gehostet wird. Die Sequenzierung des Genoms wird vom französischen Nationalen Sequenzierungszentrum durchgeführt, Genoskop, hilft bei der Identifizierung und Verwendung von Genen, die für die Zucht von Interesse sind, und erleichtert die Wahl der Eltern.
Vielfalt managen
Bioversity und seine Partner haben sich viele Dimensionen der Herausforderung angesehen, sich langsam entwickelnde Bananen in einer sich schnell entwickelnden Welt zu produzieren. Bei anderen Kulturpflanzen ist die gängige Meinung, dass schädlings- und krankheitsresistente Sorten eine solide Grundlage für integrierte Pflanzenmanagementstrategien bieten, aber bei Bananen war dieses Prinzip schwer zu etablieren. Landwirte und Verbraucher neigen dazu, starke Vorlieben für ihre vertrauten Sorten zu entwickeln, und aufgrund der Komplexität der Bananenzüchtung ersetzen die entwickelten krankheitsresistenten Sorten selten direkt bestehende Sorten.
Der Zugang zu qualitativ hochwertigem Pflanzmaterial kann auch ein Problem sein, das die Akzeptanz der neuen Sorten einschränkt. Von der Bioversität geleitete Bemühungen zur Verbreitung verbesserter Hybriden in Lateinamerika, Afrika und Asien achteten darauf, die Qualität der anfänglichen Pflanzmaterialien sicherzustellen, und richteten in gewissem Umfang Mechanismen ein, um die weitere Vermehrung der neuen Materialien durch herkömmliche Methoden zu fördern. Diese Erfahrungen reichen jedoch bei weitem nicht aus, um nationale Systeme zu etablieren, die die langfristige Verfügbarkeit von sauberem Pflanzmaterial sicherstellen.
Bioversity hat jedoch daran gearbeitet, solche Systeme in Asien zu institutionalisieren, wo 17 nationale Aufbewahrungs-, Multiplikations- und Verbreitungszentren in 14 Ländern eingerichtet wurden. Diese Zentren unterhalten krankheitsfreie Mutterstämme potenziell nützlicher Sorten, die dann zur Vermehrung in größerem Maßstab in Systeme des privaten oder öffentlichen Sektors eingespeist werden können. Dies umfasst viele ergänzende Maßnahmen, die am erfolgreichsten auf den Philippinen durchgeführt wurden, wo sich eine Partnerschaft zwischen hocheffizienten privaten Herstellern von Gewebekulturanlagen (hauptsächlich für die Exportindustrie) und öffentlichen Anbietern von Fachwissen zusammengeschlossen hat, um eine große Anzahl von qualitativ hochwertigen Pflanzen zu liefern Pflanzen an Kleinbauern zu sehr wettbewerbsfähigen Preisen.
In Ermangelung der von der Bananenexportindustrie bereitgestellten Grundlage liefern kleinere Gewebekulturlabors in Ost- und Zentralafrika Pflänzchen zu etwa dem Vierfachen des Preises ihrer Gegenstücke auf den Philippinen. Darüber hinaus stellt die Aufrüstung solcher Systeme, um qualitativ hochwertige Pflänzchen zu einem wettbewerbsfähigen Preis zu gewährleisten, eine Art „Henne-Ei“-Situation dar – insofern, als die Fähigkeit der Lieferanten, Skaleneffekte zu erzielen, von einer erhöhten Nachfrage abhängt, aber es ist schwer zu bewerkstelligen Die Nachfrage wächst, solange das Angebot nicht ausreicht.
Ein Teil der Nachfrageseite der Gleichung scheint der Markt für verarbeitete Produkte zu sein. In Ostafrika gibt es beispielsweise Hinweise darauf, dass verbesserte Hybride eine akzeptable und rentable Rohstoffversorgung für die traditionelle Bananenbier- und Weinindustrie darstellen können. In Lateinamerika und anderswo dienen die neuen Sorten als Rohstoffe für die Herstellung von Kochbananenchips, die als Snacks einen begrenzten, aber profitablen Markt haben. Bananen dienen auch als Rohstoff für eine breite Palette von Mehlen, Ketchups und verschiedenen hochwertigen Süßwaren.
Die Versorgung von Fabriken oder sogar städtischen Märkten mit einer zuverlässigen Versorgung mit Bananen stellt Kleinbauern vor eine ganz andere Herausforderung als ihre traditionelle Aufgabe, die Ernährungssicherheit von Haushalten und Gemeinden zu gewährleisten. Sorten bleiben ein wichtiger Aspekt in diesem neuen marktorientierten Spiel, aber Produktionssysteme, die eine hohe Produktivität und Vorhersagbarkeit bieten, sind ebenfalls von großer Bedeutung. Der Verkaufsstückpreis für die Verarbeitung ist in der Regel niedriger als für den Frischmarkt, was ebenfalls großen Druck auf die Produktionskosten ausübt.
Ein Ansatz, mit dem Bioversity sowohl in Lateinamerika als auch in Afrika experimentiert, beinhaltet das jährliche Anpflanzen mit hoher Dichte, insbesondere von Kochbananen und einigen Kochbananen. Durch die jährliche Neupflanzung mit sauberem Pflanzmaterial – und, falls erforderlich, im Wechsel mit anderen Feldfrüchten – können Landwirte möglicherweise Probleme mit chronischen, bodenbürtigen Schädlingen wie Nematoden reduzieren und gleichzeitig die Produktivität begrenzter Landbestände steigern. Der dichte Schatten, den die Bananenpflanzen bilden, reduziert Unkraut effektiv, während durch kaum verstandene Mechanismen ein Mikroklima geschaffen zu werden scheint, das unter bestimmten Bedingungen das Auftreten von Unkraut reduzieren kann schwarzer Blattstreifen.
Die hohen Kosten synthetischer Pestizide und die wachsende Resistenz des Erregers gegenüber konventionellen Produkten bleiben starke Anreize für die Entwicklung neuer Produkte und Ansätze. Und wie können wir Biodiversität nutzen, um die Produktivität und Widerstandsfähigkeit landwirtschaftlicher Systeme nachhaltig zu steigern? Dazu gehören Forschungen zur Boden- und Wurzelgesundheit und zu den Bedrohungen durch Epidemien sowie das Eintreten für die Entwicklung konzertierter Maßnahmen als Reaktion auf solche Bedrohungen. Projekte in Lateinamerika haben eine breite Palette von Pflanzen- und Kompostextrakten auf ihre Wirksamkeit bei der Verringerung des Angriffs von Krankheitserregern untersucht, entweder durch Stärkung der Abwehrmechanismen der Pflanze oder durch direkte Toxizität für die Pilze. Forscher finden auch heraus, dass Bakterien und Pilze leben 'endophytisch' im Gewebe von Pflanzen, ohne Krankheiten zu verursachen, kann dazu beitragen, die Wirtspflanze vor Krankheitserregern zu schützen.
Bioversity verfolgt viele dieser Maßnahmen durch vier regionale Forschungs-für-Entwicklung-Netzwerke: MUSALAC in Lateinamerika und der Karibik, BAPNET in Asien und im Pazifik; BARNESA im östlichen und südlichen Afrika, und die Innovationsplattform für Kochbananen in Westafrika. Der Netzwerkansatz von Bioversität ist ideal geeignet, um die komplementären Ressourcen der Partner in diesen konzertierten globalen Bemühungen zu mobilisieren. Der charakteristische Ansatz des Wissensaustauschs und der Aufgabe, neue Optionen zu testen, ist ideal geeignet, um eine Reihe von Lösungen zu identifizieren, die auf die individuellen Situationen und Wünsche der kleinen Bananenproduzenten und ihrer Gemeinschaften zugeschnitten sind.
Gastblog von Inge van den Bergh, Stephan Weisse, Anne Vezina und Nicolas Roux für Bioversity International.
