 |
|
Lelie-rassen verschillen enorm in hun resistentie tegen fusarium. Dankzij de DNA-merker kan snel en eenvoudig voorspeld worden of een lelie-plant resistent is. |
Bestrijding van ziekten en plagen is niet of nauwelijks nodig als planten langdurig resistent zijn tegen ziekten en plagen. Onderzoekers van Plant Research International ontwikkelen deze duurzaam resistente planten door op genniveau de resistentiemechanismen te ontrafelen.
Vele plantenbelagers, van virussen, bacteriën en schimmels tot insecten, weten door de verdediging van planten heen te breken. Zij tasten het gewas aan en dat leidt tot opbrengstverlies. Maar er zijn altijd planten die niet of minder aangetast zijn: zij zijn van nature resistent.
Dat is waar onze onderzoekers gebruik van maken. Ze zoeken in wilde soorten naar resistentiegenen en brengen die over naar de vatbare soorten door middel van kruisen. In de nakomelingen zoeken ze welke regio’s in het genoom belangrijk zijn voor de resistentie en vervolgens welke genen in die regio daarvoor verantwoordelijk zijn. Ook willen ze weten waarom het ene gen wel en het andere gen geen resistentie geeft. Eventueel kunnen ze genen dan zo aanpassen dat ze een nog betere resistentie geven.
Stapelen van genen
Soms is één gen al genoeg om een plant resistent te maken. Maar dit blijkt in de praktijk meestal niet duurzaam te zijn omdat de belager de resistentie makkelijk doorbreekt. Daarom ‘stapelen’ onze onderzoekers meerdere resistentiegenen.
Daarnaast zijn er genen die maar gedeeltelijke resistentie veroorzaken, de partiële of veldresistentie. Door verschillende genen die partiële resistentie geven (ook wel Quantitative Trait Loci of QTL’s genaamd) te combineren, kan een plant toch de belagers buiten houden. De onderzoekers zoeken uit welke en hoeveel genen minimaal nodig zijn om een plant resistentie tegen een bepaalde ziekte of plaag te geven.
Een derde mogelijkheid is om genen uit te schakelen. Hierbij valt te denken aan genen die coderen voor de eiwitten die een virus nodig heeft om de plant te kunnen infecteren. Deze genen worden S-genen genoemd, wat staat voor susceptibiliteit = vatbaarheid. Van virussen is bekend dat ze de plant niet goed kunnen infecteren als die S-genen zijn uitgeschakeld. Dit leidt dus tot duurzame resistentie. Ook voor sommige schimmels werkt dit mechanisme, zo hebben de onderzoekers laten zien. Maar of het in dit geval ook langdurig werkt, moet de tijd uitwijzen. Overigens leidt de resistentie door S-genen vaak wel tot een opbrengstverlies in planten.
Ziekte of plaag analyseren
Om de planten resistent te maken, leren de onderzoekers ook hoe de ziekten en plagen zelf functioneren. Een voorbeeld daarvan zijn de eiwitten die schimmels uitscheiden om de plant te infecteren. Weten onze onderzoekers welk eiwit dat is, dan kunnen ze een plant als het ware immuun maken tegen dat eiwit.
Hiervoor moeten onderzoekers vele planten analyseren op mogelijke resistentie. Hoe sneller duidelijk is of de plant werkelijk resistent is, hoe beter. Daarom ontwikkelen de onderzoekers continu nieuwe toetsen die sneller uitsluitsel kunnen bieden. Zo kunnen ze in een vroeg stadium, vaak al op zaailingniveau, zien of de resistentie er daadwerkelijk in zit en of die werkzaam is.
Naar