Wageningen, The Netherlands
March 16, 2020
(Source photo: CGN)
A large number of papers about spinach have been combined into a paper about the history of spinach. The paper, which was published in the journal Euphytica in February 2020, gives an overview from the domestication of spinach to current cultivars, as well as future perspectives.
Spinach is an important nutritious food crop due to its richness in mineral elements and vitamins. Spinach is an economically important crop, cultivated around the world. Despite the economical and nutritional importance of spinach, knowledge about the crop’s history is rather limited and fragmented.
In order to gather this information, researchers from Plant Breeding and the Centre for Genetic Resources, The Netherlands (CGN) of Wageningen University & Research have reviewed data from over 140 publications and combined it into a paper titled: ‘A review on the genetic resources, domestication and breeding history of spinach (Spinacia oleracea L.)’. The authors provide an overview of the available literature regarding related wild species, the domestication process and the breeding history of spinach. In addition, they summarise recent developments regarding the availability of genetic resources, resistance breeding and comparative genomics research, and provide recommendations for further research.
Domestication and early breeding
In the paper, the authors describe the supposed origins of spinach in former Persia, the morphological changes that took place during the domestication process and the presumed migration routes in the distribution of spinach to other parts of the world. In order to provide more certainty regarding migration routes, the paper recommends additional research into its relation to landraces originating from alternative routes.
A timeline displays milestones in the history of spinach breeding from 1500 onwards. The ancestries of spiny-seeded and smooth-seeded cultivars are constructed up until the middle of last century.
Diseases and pests
The paper provides an overview of diseases and pests relevant to spinach cultivation and the research that was carried out on resistance and tolerance to diseases and pests. A point of attention is downy mildew since this fungal-like disease can be disastrous for spinach cultivation. Downy mildew frequently develops new races, which is why studies on resistance are frequently conducted, both in the present and the past. A new procedure seems promising in developing durable resistance to this disease. During this approach, the genes associated with downy mildew susceptibility are silenced, which can lead to resistance.
Other traits
Spinach has been investigated for its tolerance to abiotic stress factors that may play a part in its cultivation, such as high salinity, temperature and low nitrogen availability. However, the authors conclude that the available literature on this topic is rather scarce. More research on abiotic stress tolerance is recommended, especially considering the expected effects of climate change on agriculture.
Genetic resources
In the paper, the authors provide an overview of the number of accessions that are stored in gene bank collections. Notable was the poor representation of wild relatives S. turkestanica and S. tetrandra, which are of large interest to the breeding industry as source material for useful traits. Collecting expeditions have been carried out by CGN in the regions of origin, which yielded 148 accessions that have been included in the CGN collection. The authors recommend introducing accessions from regions that have been unexplored thus far.
Publication
Spinazie: verleden, heden en toekomst
De kennis over de geschiedenis van spinazie is gebundeld. In een artikel dat in februari 2020 gepubliceerd is in het tijdschrift Euphytica wordt een overzicht gegeven van de geschiedenis van spinazie vanaf de domesticatie tot de huidige veredeling. Ook werpen de auteurs een blik op de toekomst.
Spinazie wordt wereldwijd geteeld en is vanwege de rijkdom aan mineralen en vitaminen een belangrijk voedselgewas. Daarnaast is spinazie een economisch belangrijk gewas. Desondanks was de kennis over de geschiedenis van spinazie fragmentarisch.
Om die informatie bij elkaar te brengen hebben onderzoekers van de afdeling Plantenveredeling en het Centrum voor Genetische Bronnen, Nederland (CGN) van Wageningen University en Research gegevens uit meer dan 140 publicaties samengebracht in het artikel: ‘A review on the genetic resources, domestication and breeding history of spinach (Spinacia oleracea L.)’. De auteurs geven een overzicht van de informatie over wilde verwante soorten, het domesticatie proces en de geschiedenis van de veredeling. Daarnaast beschrijven ze recente ontwikkelingen m.b.t. beschikbaarheid van genetische bronnen, resistentieveredeling en genomica. Ook geven ze aanbevelingen voor verder onderzoek.
Domesticatie en vroege veredeling
In het artikel beschrijven de auteurs de veronderstelde oorsprong van spinazie in voormalig Perzië, de veranderingen die hebben plaatsgevonden tijdens het domesticatie proces en de mogelijke migratieroutes bij de verspreiding van spinazie naar andere delen van de wereld. Om meer zekerheid te kunnen geven over migratieroutes bevelen de auteurs onderzoek aan naar de relatie tussen landrassen afkomstig uit verschillende regio’s.
In een tijdlijn worden belangrijke gebeurtenissen in de geschiedenis van spinazie vanaf 1500 weergegeven. In het overzicht van de vroege veredeling zijn de stambomen van scherpzadige en rondzadige rassen tot halverwege de vorige eeuw gereconstrueerd.
Ziekten en plagen
Het artikel geeft ook een overzicht van ziekten en plagen die in de spinazieteelt een rol spelen en van het onderzoek naar resistentie of tolerantie hiertegen. Veel aandacht wordt gegeven aan valse meeldauw omdat deze schimmelachtige ziekte desastreuze gevolgen heeft voor de spinazieproductie. Valse meeldauw ontwikkelt regelmatig nieuwe vormen en er is, en wordt, veel onderzoek gedaan naar de resistentie tegen deze ziekte. De auteurs zien een nieuwe ontwikkeling om een duurzame resistentie te verkrijgen, als veelbelovend. Hierbij worden genen verantwoordelijk voor vatbaarheid, uitgeschakeld zodat een plant niet meer ziek wordt.
Andere eigenschappen
Spinazie is onderzocht op tolerantie tegen stressfactoren die tijdens het kweken een rol kunnen spelen, zoals een hoog zoutgehalte, temperatuur en een laag stikstof gehalte. De onderzoekers concluderen echter dat er meer onderzoek moet plaatsvinden naar de mogelijkheid om spinazie aan te passen aan diverse stressfactoren, zeker gezien de effecten van klimaatverandering.
Genetische bronnen
De onderzoekers geven in het artikel een overzicht van het aantal accessies die in genenbankcollecties bewaard worden. Opvallend was het lage aantal accessies van de wilde verwanten S. turkestanica en S. tetrandra, die in de veredeling van belang zijn als bron van nuttige eigenschappen. Inmiddels zijn door het CGN verzamelexpedities uitgevoerd in de oorsprongsgebieden, en zijn 148 accessies opgenomen in de CGN collectie. De auteurs bevelen verzamelmissies naar nog niet bemonsterde gebieden aan.
Topics
Species
