Big Data im Dienste der besseren Olivenerzeugung
Im gesamten Mittelmeerraum bildet das Olivenöl einen Grundpfeiler der Ernährung, der Kultur und der Wirtschaft. Die Olive ist eine uralte holzige Kulturpflanze, die weltweit über 1 200 Sorten umfasst, wobei aber nur etwa 5 % dieser genetischen Vielfalt wird für den großmaßstäblichen kommerziellen Anbau genutzt wird. Gegenwärtig bedrohen Klimawandel, Krankheiten und genetische Erosion die Olivenindustrie, und es gibt nur wenige genetische Informationen zur Unterstützung der Olivenanbaubetriebe. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts GEN4OLIVE(öffnet in neuem Fenster) wurden über 500 Olivensorten charakterisiert, benutzungsfreundliche Instrumente entwickelt und mehrere Projekte unter Beteiligung von KMU finanziert, um die Zukunft des nachhaltigen Olivenanbaus zu sichern.
Neue Rolle für Keimplasmabanken
Keimplasmabanken sind im Grunde „lebende Bibliotheken“, in denen Pflanzen, Samen und anderes genetisches Material von Proben landwirtschaftlicher Arten aufbewahrt werden. Diese Keimplasmabanken schützen die Kulturpflanzenvielfalt, da sie als Reserveeinrichtungen für den Fall einer Beeinträchtigung der Lebensmittelversorgung fungieren. Das Herzstück des Projekts GEN4OLIVE sind die Keimplasmabanken. Projektkoordinatorin Concepción Muñoz Díez erklärt: „Im Rahmen von GEN4OLIVE haben die fünf beteiligten Keimplasmabanken in Spanien, Marokko, Italien, Griechenland und der Türkei außergewöhnlich vielfältiges und wertvolles Pflanzenmaterial zur Verfügung gestellt, das eine gründliche Charakterisierung zuließ.“ Die Charakterisierungsaktivitäten konzentrierten sich auf ein paar Schlüsselmerkmale: Klimatoleranz, Krankheitsresistenz, Produktivität und Ölqualität. Im Zuge des Projekts wurde nicht nur das bereits in den Keimplasmabanken gespeicherte Material beschrieben, sondern auch neues Material hinzugefügt. Eine der Kernaktivitäten von GEN4OLIVE umfasste die Ermittlung und Erhaltung von Wildolivenpopulationen im gesamten Mittelmeerraum. Dabei wurden über 200 sehr alte Olivenbäume katalogisiert.
KMU beschleunigen Vorzüchtungsprogramme
Vorzüchtung stützt sich auf eine Fülle von Daten, um die besten Sorten für bestimmte Regionen zu ermitteln sowie um festzustellen, welche genetischen Merkmale es wert sind, eingeführt zu werden. Das GEN4OLIVE-Team identifizierte unter den Kultur- und Wildsorten Genotypen mit überlegener Toleranz gegenüber Krankheiten, Dürre und weiteren biotischen und abiotischen Stressoren. Innerhalb des Projekts wurden zwei offene Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen durchgeführt, wobei 25 Projekte unter Beteiligung von KMU finanziert werden konnten. Viele der KMU setzten die GEN4OLIVE-Ressourcen zur Entwicklung von Vorzüchtungsprogrammen ein, wobei Feldversuche durchgeführt wurden, um die Leistungsfähigkeit traditioneller Sorten zu testen. Mit einem bemerkenswerten Projekt in Georgien wurden kälteresistente Sorten erforscht, die das Potenzial auf eine Erweiterung der Olivenanbauregion in sich bergen.
Digitale Werkzeuge erweitern Fachwissen
Die Schaffung genetischer Ressourcen und die Befähigung des Agrarsektors zu deren Nutzung erfordern eine Datenschnittstelle. Das Team von GEN4OLIVE hat eine Onlinedatenbank(öffnet in neuem Fenster) aufgebaut, die phänotypische Daten zu über 600 Sorten enthält. Zusätzlich zur Datenbank wurden projektintern mithilfe des maschinellen Lernens mobile Anwendungen entwickelt, mit denen sich Sorten und Krankheiten ermitteln lassen. Die App OliVaR(öffnet in neuem Fenster) demonstrierte während der Trainingsphasen eine Genauigkeit von bis zu 96 % bei der Erkennung von Kulturpflanzen, womit sie sich als vielversprechendes Instrument zur Sortenerkennung erwiesen hat. Die gleichzeitige Entwicklung genetischer Ressourcen und digitaler Werkzeuge zu ihrer Nutzung ermutigte die Projektpartner, in großen Dimensionen zu denken. Díez dazu: „Diese Werkzeuge können allen Zugang zu Fachwissen verschaffen. Ein Gärtner kann landwirtschaftliche Betriebe beraten und die beste Sorte für die Vermehrung entsprechend den Bedürfnissen seitens des Endverbrauchs auswählen, und eine Landwirtin kann eine Krankheit diagnostizieren, indem sie etwas fotografiert und es mithilfe von KI-Instrumenten analysieren lässt.“ Die Lösungen von GEN4OLIVE werden sich unmittelbar auswirken, da die Interessengruppen Zugang zu leistungsstarken digitalen Werkzeugen erhalten. Im Lauf der Zeit werden die Entwicklung genetischer Ressourcen und die Feinabstimmung der KI-Instrumente leistungsstärkere Züchtungsprogramme und einen nachhaltigeren Anbau nach sich ziehen. Im Rahmen von GEN4OLIVE konnte der bisher größten Datenbeitrag für den Olivensektor geleistet und durch die Gewährleistung des Datenzugangs für alle Interessengruppen dazu beigetragen werden, die zukünftige Vitalität der Olivenerzeugung zu sichern.
