Een nieuw open-source raamwerk helpt natuurbeheerders bij het beoordelen van de vertegenwoordiging van genetische diversiteit in zaadbanken, wat bijdraagt aan de bescherming van plantensoorten die met uitsterven worden bedreigd. Dit is cruciaal voor het behoud van ecosystemen en het waarborgen van de veerkracht van onze voedselsystemen.
Nu klimaatverandering en verlies van leefgebied versnellen, lopen veel plantensoorten risico op uitsterven. Zaadbanken en botanische tuinen spelen een vitale rol in het behoud van genetische diversiteit van planten. Echter, minder dan 20% van de wilde plantensoorten is adequaat vertegenwoordigd in deze ex situ-conserveringsinspanningen.
Marwa El Graoui, een doctoraalonderzoeker aan de Universiteit Mohammed VI Polytechniek (UM6P) in Marokko, heeft een raamwerk ontwikkeld om dit probleem aan te pakken. Haar methode maakt gebruik van publiek beschikbare gegevens, geospatiale modellering en gebruiksvriendelijke software om de vertegenwoordiging van genetische diversiteit in zaadbanken te beoordelen. Dit stelt onderzoekers in staat om soorten te prioriteren die dringende bescherming nodig hebben.
El Graoui's werk richt zich op het geslacht Vigna, maar de aanpak kan op elke plantengroep worden toegepast. Het raamwerk gebruikt geografische en milieu-afstanden tussen monsters als proxies voor genetische differentiatie, vooral wanneer directe genomische gegevens niet beschikbaar zijn. Deze aanpak is gebaseerd op de theorie van isolatie door afstand, waarbij populaties die verder uit elkaar liggen de neiging hebben om genetisch uit elkaar te divergeren.
Om het bereik van een soort nauwkeurig te definiëren, ontwikkelden El Graoui en haar co-auteur een "aangepaste reikwijdte"-methode. Deze methode combineert inclusiebuffers om gedocumenteerde voorkeurszones vast te leggen en exclusiebuffers om onwaarschijnlijke gebieden te verwijderen die door soortdistributiemodellen (SDM's) worden voorspeld. Het team heeft ook datanauwkeurigheid in ex situ verzamelingsrecords aangepakt, wat een aanzienlijke impact had op de conserveringsbeoordelingen.
De hele workflow is verpakt in een open-source R-bibliotheek, waardoor deze toegankelijk is voor onderzoekers over de hele wereld. Gebruikers kunnen voorkeurscoördinaten en klimaatvariabelen invoeren om een conserveringsscore voor elke soort te genereren. Deze open-source aanpak sluit aan bij de visie van UM6P om digitale tools en Afrikaanse gegevens te gebruiken om wereldwijde uitdagingen aan te pakken.
Dit innovatieve raamwerk biedt een praktisch hulpmiddel voor het verbeteren van de vertegenwoordiging van genetische diversiteit in zaadbanken. Het biedt een schaalbare en toegankelijke oplossing voor het dringende probleem van plantenbescherming, ten goede aan zowel ecosystemen als de menselijke samenleving. Door de vertegenwoordiging van genetische diversiteit te verbeteren, kunnen we plantensoorten beter beschermen en de veerkracht van onze voedselsystemen voor toekomstige generaties waarborgen.