3D-modellering van maïs om hoogproductieve ideotypen voor toekomstige omgevingen te ontwerpen

De wereldwijde voedselzekerheid staat steeds meer onder druk door bevolkingsgroei en klimaatverandering. Om de voedselzekerheid te verbeteren heb ik in mijn promotieonderzoek onderzocht hoe ik maïsplanten zo kan ontworpen dat zij ook onder toekomstige klimaatomstandigheden hoge opbrengsten leveren. Ik ontwikkelde een digitaal 3D-model van de volledige maïsplant dat de structuur van bladerdek en wortelsysteem koppelt aan genetische informatie. Met behulp van virtuele experimenten identificeerde ik twee eenvoudige maar krachtige parameters: hoe efficiënt bladeren de ruimte in het bovengrondse plantenbestand vullen (canopy occupation volume, COV) en hoe wortels de bodem verkennen (root occupation volume, ROV). Deze parameters voorspellen goed hoe efficiënt planten licht opvangen en stikstof opnemen. Door het toepassen van dit whole plant maïsmodel identificeerde ik plantontwerpen die in specifieke omgevingen het best presteren dankzij een goede balans tussen bovengrondse en ondergrondse groei. Deze aanpak helpt veredelaars om veelbelovende genetische combinaties voor toekomstige klimaten te voorspellen en ondersteunt de ontwikkeling van hoogproductieve, klimaat robuuste maïs.