June 18, 2024
Deciphering the past to develop future-proof crops. That, in a nutshell, is what the research project Ancient Environmental Genomics Initiative for Sustainability (AEGIS) entails. Wageningen University & Research is one of the participants in this international project, which has received a research grant of 78 million euros.
How did ecosystems and crops adapt to climate changes in the past? The scientists of AEGIS hope to find the answer to this question. This historical knowledge can be used to improve current agricultural methods and develop more resilient crops.
A key component of AEGIS is the establishment of a global centre for environmental genome research at the University of Copenhagen. Scientists there will analyze ancient eDNA from sediment cores. This will lead to more knowledge about agricultural history and the responses of ecosystems to changing climatic conditions over thousands of years.
Plant research in Wageningen
‘In Wageningen, as part of this project, we will analyze DNA information using new bioinformatics tools. This will help us discover which molecules plants and microbes produced in the past and what their functions were,’ explains Marnix Medema, Professor of Bioinformatics at Wageningen University & Research. ‘In the DNA of the ‘ancestors’ of important crops and in the DNA of the microbes that lived with these plants, we expect to find genes that helped protect plants against pathogens and a changing climate.’
Many of these ancient genes are probably no longer present or active in modern crops, but they could be very valuable for improving plant resilience. ‘By reintroducing some of these lost traits into modern crops, we hope to make plants less susceptible to diseases and better able to withstand the effects of climate change, such as heat and drought,’ Medema adds.
Researchers are mapping out the DNA of plants. (Photo: Guy Ackermans)
Other researchers within the project will focus on modelling past ecosystems. ‘The goal is to discover which combinations of plant species and microorganisms formed the most sustainable ecosystems in the past. This knowledge can help us create climate-resilient food systems and improve both the crops and the environments in which they grow,’ explains Professor Eske Willerslev of the University of Copenhagen.
The 78 million euro grant for AEGIS has been awarded by the Novo Nordisk Foundation and the Wellcome Trust.
WUR neemt deel aan groot internationaal onderzoek naar klimaatbestendige gewassen
Het verleden ontcijferen om toekomstbestendige gewassen te ontwikkelen. Dat is in het kort wat het onderzoeksproject Ancient Environmental Genomics Initiatieve for Sustainability (AEGIS) inhoudt. Wageningen University & Research is een van de deelnemers aan dit internationale project dat een onderzoekssubsidie van 78 miljoen euro ontvangt.
Hoe hebben ecosystemen en gewassen zich in het verleden aangepast aan klimaatveranderingen? De wetenschappers van AEGIS hopen het antwoord op die vraag te vinden. Die historische kennis kan namelijk worden gebruikt om de huidige landbouwmethoden te verbeteren en weerbaardere gewassen te ontwikkelen.
Een belangrijk onderdeel van AEGIS is de oprichting van een wereldwijd centrum voor omgevingsgenoom-onderzoek aan de Universiteit van Kopenhagen. Wetenschappers gaan er oud eDNA uit sedimentkernen analyseren. Dat leidt tot meer kennis over de agrarische geschiedenis en de reacties van ecosystemen op veranderende klimaatomstandigheden over een periode van duizenden jaren.
Plantenonderzoek in Wageningen
“In Wageningen gaan we binnen dit project DNA-informatie analyseren met nieuwe bioinformatica-tools. Zo willen we achterhalen welke moleculen planten en microben vroeger aanmaakten en wat hun functies waren”, legt Marnix Medema uit. Hij is als hoogleraar Bioinformatica verbonden aan Wageningen University & Research. “In het DNA van ‘voorouders’ van belangrijke gewassen en in het DNA van de microben die met deze planten samenleefden verwachten we genen te vinden die hielpen om planten te beschermen tegen ziekteverwekkers en een veranderend klimaat.”
Veel van deze oude genen zijn waarschijnlijk niet meer aanwezig of actief in moderne gewassen, maar ze zouden zeer waardevol kunnen zijn om de weerbaarheid van planten te verbeteren. “Door sommige verloren eigenschappen terug te brengen in hedendaagse gewassen, kunnen we hopelijk planten minder vatbaar maken voor ziekten en beter bestand tegen gevolgen van klimaatverandering, zoals hitte en droogte”, aldus Medema.
Andere onderzoekers binnen het project gaan zich onder andere bezighouden met het modelleren van vroegere ecosystemen. “Het doel is om te ontdekken welke combinaties van plantensoorten en micro-organismen in het verleden de meest duurzame ecosystemen vormden. Die kennis kan ons helpen om klimaatbestendige voedselsystemen te creëren, en zowel de gewassen als de omgeving waarin ze groeien te verbeteren,” legt Professor Eske Willerslev van de Universiteit van Kopenhagen uit.
De grant van 78 miljoen euro voor AEGIS is toegekend door de Novo Nordisk Foundation en de Wellcome Trust.
Topics
Species
