Peruna maailmalla. Fokuksessa peruna. Jari Valkonen Akatemiaprofessori. Peruna seminaari. Perunanviljelyä Perun Andeilla

Transkriptio

1 University of Helsinki Peruna maailmalla Jari Valkonen Akatemiaprofessori Maataloustieteiden laitos Helsingin yliopisto Peruna seminaari Helsingin yliopisto Fokuksessa peruna Esityksen kuvat: Jari Valkonen Kansainvälisen perunavuoden (IYP 2008) kotisivusto C. Crissman, Kansainv. perunakeskus (CIP) Flickr homepage Perunanviljelyä Perun Andeilla 1

2 Chuño, freeze-dried potato (Vincent van Gogh 1885) Van Gogh Perunan konnaisviennin arvo (US$) 3,500,000 3,000,000 2,500,000 Frozen Fresh 2,000,000 1,500,000 1,000, , Source: 2

3 Perunan kansainvälistä kauppaa vauhdittaneet keksinnöt 1956: Malcom McLean aloitti kansainväliset konttikuljetukset 1963: FAO tilastoi perunapakasteiden viennin ensikertaa (5,000 tn Kanadasta) - mutta ei tuontia! Perunapakasteiden vientimaat 2005 Teollisuusmaat (1000MT) Osuus Alankomaat 1,223 Kanada 956 Belgia 768 USA % Kehitysmaat Argentiina 90 Saudi-Arabia 59 Egypti 21 Kiina 16 Intia 8 Etelä-Afrikka 4 4% Koko maailma 4,378 Source: Perunan tuonnin arvo alueittain (US$) 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 Frozen Industrial Fresh Industrial Frozen Developing Fresh Developing 1,000, , Source: 3

4 Maailman perunantuotanto Maat Milj. tn Teollisuus Kehitys Kaikki Lähde: FAOSTAT Suurimmat tuottajat Määrä (tn), 2007 Kg per hlö, Kiina Valko-Venäjä Venäjä Alankomaat Intia Ukraina Ukraina Tanska USA Latvia Saksa Puola Puola Belgia Valko-Venäjä Liettua Alankomaat Venäjä Ranska Kirgistan Suomi Ilmastonmuutos on vain yksi haasteista Maailman väestö kasvaa Jo nyt 0.84 miljardia ihmistä on aliravittuja Väestönkasvu keskittyy Makeasta vedestä on jo nyt pulaa 2009 Uusiutuvien luonnonvarojen tehokkaampi ja kestävämpi käyttö ovat joka tapauksessa järkevä ja tärkeä tavoite tulevaisuudessa Bio-varojen riittävyys sekä ruoaksi että bioenergian lähteeksi? Perunantuotanto alueittain Million metric tonnes Year Developed Developing Source: Walker in preparation 4

5 ILMASTONMUUTOS - RUOKATURVA Viljan maailmanmarkkinahinnan kehitys Hinnannousulla yhteys bioenergian (etanolin) tuotannon kasvuun Fokuksessa peruna Helsingin yliopisto Kuoriperuna käytetään paikallisesti. Maailmankaupan suhdanneheilahtelut eivät vaikuta perunan hintaan, toisin kuin on laita leipäviljan osalta. Perunalle on muodostumassa merkittävä rooli kehitysmaiden ruokaturvassa. Perunan tuotanto henkeä kohti Piste edustaa miljoonaa ihmistä. Tummin vihreä: tuotanto > 100 kg / henki Keltainen : tuotanto < 5 kg / henki Theisen et al in preparation 5

6 Perunantuotanto Afrikassa Osuus viljelyalasta Itä-Afrikka 71% Punainen piste = 1,000 ha Keltainen = 100 ha Eteläinen Afrikka 21% Länsi- Afrikka 8% Pohjois-Afrikassa tuotanto modernia, teollisuuteen ja vientiin suuntautunutta. Lähde: FAOSTAT (2007) exc. Malawi (FEWSNET) Saharan etelänpuoleinen Afrikka: kasvien viljelyalan suhteelliset muutokset Sweet potatoes Potatoes Beans, dry Yams Wheat Cassava Rice, paddy Maize Peruna Bataatti Lähde: Perunantuotannon indeksit - Saharan eteläpuolinen Afrikka Area Production Yield Tuotanto: 8 miljoonaa tonnia Ala: 1.1 miljoonaa ha Sato: 7.5 tn/ha (Suomessa > 30 tn/ha) Lähde: 6

7 Ongelmia/Puutteita: Heikko infrastruktuuri Huono sato ja laatu Tuotantoketjut Järjestäytyminen Koulutusta, teknologian siirtoa tarvitaan! Perunan tehokkuus ja terveellisyys ruoka(turva)kasvina Tuottaa 2 x enemmän kuiva-ainetta ja 10 x enemmän syötävää biomassaa pinta-alaa kohti kuin viljat (energiatehokas) Käyttämäänsä vesilitraa kohti tuottaa 2 x enemmän valkuaisaineita kuin vehnä ja maissi, ja sisältää 4 x enemmän kalsiumia kuin riisi (säästeliäs veden käyttö). Sisältää (keitettynäkin) C-vitamiinia, toisin kuin vilja Ravitsemuksellisesti tasapainoisesti hivenaineita, valkuaisaineita, vitamiineja, kuitua ja vettä Peruna funktionaalinen elintarvike Perunan entsyymit hajottavat perunan muita valkuaisaineita mukuloissa. Hajoamistuotteet estävät voimakkaasti ihmisen ACE I-entsyymin toimintaa. ACE I estoa käytetään verenpaineen alentamiseen (sydän- ja verisuonitautienehkäisyyn) Mäkinen ym J. Agr. Food Chem. 58:

8 Kasvimolekyylibiologian tietämyksen kasvu ja modernit tutkimusmenetelmät mahdollistavat perunan ja hyötymikrobien muokkaamisen vastauksena muutoksien aiheuttamiin haasteisiin. Taudinkestävyys, kasvinsuojelu Kuivuudenkestävyys ja lämpötilan vaihtelun sieto Päivänpituussäätely Ravitsemuksellisen arvon parantaminen Perunan genomin geneettinen koodi on avattu viime vuonna: Ominaisuuksien muokkaaminen toista lajiketta tai lajia esimerkkinä käyttäen LÄMPÖTILAN MUUTOS? Joulu-Helmi Kesä-Elokuu SADEMÄÄRÄN MUUTOS? 8

9 Tarvitaan muutoksiin sopeuttavia toimenpiteitä Kansainväliset toimet lieventänevät ilmastomuutosta, mutta eivät pysäytä sitä. (Van Vuuren ym PNAS 105: ) 140: , January 8, 2010 Kasvien lämpömittari on histoni H2A.Z Estää tai sallii geenien ilmenemisen lämpötilan muuttuessa Kylmään ja kuumaan sopeutuminen Histoniin H2A.Z vaikuttamalla voidaan esim. korvata lämpötilan vaikutukseen perustuva kukintaan virittäminen (vernalisaatio) Perunan A-viruksen VPg-proteiini kuljetetaan tumaan ja edelleen tumajyväseen, jossa se häiritsee kasvin viruspuolustusta Rajamäki & Valkonen 2009, Plant Cell 21:

10 Perunan maltokaariviruksen levinneisyys P- ja E-Amerikka Maltokaariviruksen testaus oireiden perusteella on EPÄLUOTETTAVAA % Oireelliset Oireeton tartunta Ei kestävyyttä lajikkeissa geenitekniikkasovellukset? Latvala-Kilby et al. 2009, Phytopathology 99: Virus joutuu RNA-hiljennyksen kohteeksi kasvissa Kasvi toipuu RNA-hiljennyksen avulla Virus häiritsee RNA-hiljennystä ja kasvi sairastuu Jari Valkonen 10

11 Virus-RNAhiljennyksen kohteena Virus-RNA:ta hajottamalla syntynyt pikkurna Hamilton & Baulcombe, 1999, Science 286: Jari Valkonen PikkuRNA-molyykyylien sekvensointi paljastaa virukset kasvinäytteestä Uusi, kattavin virusdiagnostiikan lähestymistapa Kreuze ym. 2009, Virology 388: 1-7 PikkuRNA-molekyylien kokojakauma Näyte Sekvenssien lukumäärä Valkonen ym Perunan bakteeritaudinaiheuttajien tunnistaminen mikrosirulla on jo mahdollista Diagnostinen mikrosiru Puhdistetut, tarkastetut lisäysmateriaalit Kasvipassi Aittamaa et al Mol. Plant Pathol. 9:

12 Bakteerigenomien koodin tuntemus mahdollistaa tehokkaan ja tarkan tunnistamisen Prove-it TM -Sepsis Tube array Prove-it TM -Herpes Ensimmäinen suomalainen kaupallisesti saatava mikrosirutesti taudinaiheuttajille Oligonucleotide array Tube array Tube array Tissari et al., julkaistu Lancet-lehdessä sähköisesti Mobidiag Geenimerkki- ja Molekyylidiagnostiikkalaboratorio Department of Crop Science Makerere University Kampala, Uganda Kun olemme oppinneet teknologian teemme itse ne sovellukset, joita tarvitsemme" Kasvinjalostuksen professori emeritus Patrick Rubaihayo Makerere University Uganda Maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan kunniatohtori Kiitos! Suomen Latu 12