Den „Krebs“ der Baumwolle überwinden und Baumwolle von der „Auswahl“ zur „Anpassung“ bewegen

Schneeweiße Baumwolle ist im Winter eine der Wärmequellen für den Menschen. Es bietet die Vorteile der Feuchtigkeitsaufnahme, Atmungsaktivität und des Tragekomforts und ist daher eine ausgezeichnete Wahl für die Herstellung von Textilien.

Den Baumwoll-„Krebs“ besiegen

Baumwolle ist ein strategischer Rohstoff für die Volkswirtschaft und den Lebensunterhalt der Menschen und nach Getreide das zweitwichtigste landwirtschaftliche Nutzprodukt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Baumwollproduktion sicherzustellen. Allerdings ist es nicht einfach, Baumwolle gesund wachsen zu lassen, und der großflächige Baumwollanbau bietet auch einen Nährboden für die Verbreitung einiger Krankheiten und Schädlinge.

In den 1990er Jahren wurden die wichtigsten Baumwollanbaugebiete meines Landes vom Baumwollkapselwurm und der Verticillium-Welke befallen, was den Ertrag und die Qualität der Baumwolle stark beeinträchtigte. Die Vorbeugung und Bekämpfung beider Krankheiten ist ein globales Problem. Dies gilt insbesondere für die Verticillium-Welke, eine durch den Boden übertragene Gefäßkrankheit, die mit herkömmlichen Sprühmethoden kaum unter Kontrolle zu bringen ist. Daher wird es von Baumwollbauern scherzhaft als „Krebs“ der Baumwolle bezeichnet.

Zu dieser Zeit fehlte es in der Agrarwissenschaft und -technologie meines Landes an einer systematischen und wirksamen Lösung für die Verticillium-Welke. Professor Ma Zhiying von der Hebei Agricultural University leitete mit seinem Team die Grundlagenforschung zur Züchtung von resistenten Baumwollsorten gegen die Verticillium-Welke und befasste sich mit zentralen Problemen bei der Auswahl und Züchtung neuer Sorten. So wurden auf dem Weg zur Züchtung krankheitsresistenter Baumwollsorten kontinuierliche Fortschritte erzielt.

Nach mehr als 20 Jahren harter Arbeit leitete Professor Ma Zhiying sein Team beim Sammeln, Prüfen und Identifizieren von mehr als 2.200 Baumwoll-Keimplasmen und wählte mit verschiedenen Methoden 240 hervorragende Keimplasmen aus. Auf dieser Grundlage erstellten sie eine Datenbank mit hervorragendem Baumwoll-Keimmaterial, schufen 47 Zuchteltern, die gegen die Verticillium-Welke resistent sind, und identifizierten 7 neue Gene, die mit der Resistenz gegen die Verticillium-Welke in Zusammenhang stehen. Darüber hinaus verbesserten sie die Identifizierungs- und Selektionstechnologie für die Resistenz gegen die Verticillium-Welke und züchteten erfolgreich fünf neue Baumwollsorten. Das von Professor Ma Zhiying geleitete Forschungsprojekt „Grundlagenforschung zur Baumwollzüchtung auf Resistenz gegen Verticillium-Welke und Auswahl neuer Sorten“ gewann 2009 auch den zweiten Preis des National Science and Technology Progress Award.

Baumwolle zum „Allrounder“ machen

Mit der Anpassung der Anbaupläne für Getreide und Baumwolle und der Entwicklung der Textilindustrie ist es zu dringenden Aufgaben der Industrie geworden, die Wachstumsprobleme der Baumwolle unter vielfältigen Bedingungen wie Dürre, Ausdünnung, Versalzung, Krankheiten und Insektenbefall zu lösen und die Nachfrage nach Rohbaumwolle der mittleren bis oberen Preisklasse zu decken. Daher führte Professor Ma Zhiying das Team weiterhin in die Felder. In den vergangenen zehn Jahren haben sie eine „Präzisionszüchtung“ von Baumwolle durchgeführt und dabei nicht nur die molekularen Beziehungen zwischen genetischem Keimplasma analysiert, sondern auch eine Fingerabdruckkarte zur Identifizierung von Baumwollmerkmalen erstellt.

Um die Beziehung zwischen Merkmalsänderungen bei Baumwolle und genetischer Variation besser zu verstehen, hat das Team unter der Leitung von Professor Ma Zhiying seit 2012 419 Kernkeimplasmen von Baumwolle sorgfältig untersucht, ihre Genome neu sequenziert und eingehende Analysen durchgeführt. Dabei deckten sie die genetischen Mechanismen auf, die für die Faserqualität und den Ertrag von Hochlandbaumwolle verantwortlich sind, entschlüsselten die genomische Strukturvariation und die genetischen Auswirkungen der Baumwollzüchtung und -verbesserung, entdeckten wichtige genetische Loci und neue Gene, die verschiedene Merkmale steuern, und schufen neue Grundlagen und Ressourcen für die koordinierte Verbesserung mehrerer Merkmale von Nutzpflanzen, wodurch es möglich wurde, in der Baumwollzüchtung von der „breiten Selektion“ zur „kundenspezifischen“ Züchtung überzugehen.

Die von einem Team um Professor Ma Zhiying gezüchteten Baumwollsorten der Serie „Nongda Cotton“ sind nicht nur in der Lage, einer Vielzahl von Widrigkeiten standzuhalten, sondern weisen auch deutlich höhere Erträge auf. In den elf Jahren zwischen 2007 und 2018 wurden diese neuen Sorten auf über 30 Millionen Mu Land im ganzen Land angepflanzt und haben einen enormen Mehrwert für die Agrarwirtschaft meines Landes geschaffen. Die Züchtung dieser neuen Sorten steigert nicht nur das wirtschaftliche Einkommen der Landwirte, sondern bringt auch mehr Wärme in unseren Winter. Erwähnenswert ist, dass das von Ma Zhiying geleitete wissenschaftliche Forschungsprojekt „Auswahl und Anwendung neuer multiresistenter, hochwertiger und ertragreicher „Nongda-Baumwoll“-Sorten“ 2019 auch den zweiten Preis des National Science and Technology Progress Award gewonnen hat.

Durch die erfolgreiche Züchtung und den großflächigen Anbau der Baumwollsorten der „Nongda Cotton“-Reihe wurde die Abhängigkeit der Baumwolle von Pestiziden schrittweise verringert und die ökologische Umwelt geschützt.

Dank der unermüdlichen Anstrengungen und wissenschaftlichen Forschungsinnovationen von Baumwollexperten erreicht die chinesische Baumwollindustrie neue Höhen. Professor Ma Zhiying und sein Team zeigten uns die Macht der Wissenschaft und Technologie und machten das Konzept der Präzisionszucht zur Realität.

Autor: Niu Mingze, PhD, Sichuan-Universität

Gutachter: Zhu Yehua, stellvertretender Herausgeber von Science and Technology Review

Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Xinhuanet

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