Genetic diversity, selection signatures and nutritional composition of enset (Ensete ventricosum) from Ethiopia

Abstract

Most of the agrobiodiversity exists in the form of landraces and wild relatives in traditional smallholderbased farming systems. This diversity mainly exists among neglected and underutilized species, so called orphan crops. Moreover, climate change has a huge negative impact on agriculture resulting in uncertainty as regard agricultural productivity, particularly in food-insecure countries. Within this frame, this thesis focuses on enset (Ensete ventricosum), an important crop in Ethiopia which is a good example of a neglected and underutilized orphan crop. Three types of enset are present in Ethiopia, i.e., cultivated enset which is a large, perennial, and single-stemmed type propagated by induced suckers, the Entada landrace propagated by natural suckers, and wild enset propagated by seed. Enset is not well characterized at the genomic level and information on the variation in nutritional composition in diverse Ethiopian ensets is scarce. A number of cultivated and Entada enset genotypes, and some wild ensets were collected from farmers, natural habitats, and research fields in the southern regions Sidama, Gurage, and South Omo in Ethiopia. The aim was to study the genetic diversity, population structure, selection signatures, nutritional compositions, and content of bioactive compounds among and within all different form of enset.

Det meste av agrobiodiversiteten eksisterer i form av landraser og ville slektninger i tradisjonelle småbruksbaserte dyrkingssystemer. Dette mangfoldet eksisterer hovedsakelig blant forsømte og underutnyttede arter, såkalte ‘orphan crops’. Klimaendringene har dessuten en enorm negativ innvirkning på landbruket, noe som resulterer i usikkerhet når det gjelder jordbruksproduktivitet, spesielt i land med usikker matforsyning. Innenfor denne rammen fokuserer denne oppgaven på enset (Ensete ventricosum), en viktig matplante i Etiopia og et godt eksempel på en forsømt og underutnyttet ‘orphan crop’. Enset er ikke godt karakterisert på genomisk nivå, og informasjon om variasjon i ernæringsmessig sammensetning i forskjellige type enset fra Etiopia er mangelfull. En rekke dyrkede sorter/genotyper, samt genotyper av Entada og noen ville genotyper, ble samlet inn fra bønder, naturlige habitater og forskningsfelt i de sørlige regionene Sidama, Gurage og South Omo i Etiopia. Målet var å studere genetisk diversitet, populasjonsstruktur, seleksjonssignaturer, ernæringsmessige sammensetning og innhold av bioaktive stoffer blant og innen de ulike typer enset.