Automatisch honderden gegevens van de groei van een plant verzamelen is tegenwoordig een peulenschil. Wie die gegevens goed rangschikt, kan zo de plant selecteren met de beste genetische eigenschappen. Onderzoekers van Plant Research International verzamelen en vertalen al die gegevens, waarmee ze de veredeling van een nieuw ras aanzienlijk versnellen.
Rassen vinden die nog beter smaken, produceren of beter bestand zijn tegen ziekten en plagen. Dat is de opdracht die iedere veredelaar zich stelt. Vroeger deed hij dat vooral met behulp van zijn “kwekersoog”, waarbij hij regelmatig met de hand scoorde hoe de planten het deden: gewicht, aantal bladeren, architectuur van de bladeren, aantal vruchten en dat allemaal op verschillende tijdstippen tijdens de groei van die planten.
Automatische verzameling van gegevens
Inmiddels kan deze zogenoemde fenotypering volledig geautomatiseerd. Zo rijdt bijvoorbeeld een cameraopstelling met computer door een kas en maakt elke zoveel minuten een foto. Onze wiskundigen vertalen de beelden in getallen, zoals hoeveel bladeren er op dat moment aan de plant zitten, de lengte van de plant en het aantal vruchten.
Behalve beelden worden ook andere zaken bepaald zoals gewicht van de plant of de aanwezigheid van metabolieten en eiwitten. Daar komen de gegevens over het milieu van de plant bij, denk aan bemesting, hoeveelheid water en licht. Zo ontstaat een database van honderden gegevens van verschillende genotypen op verschillende locaties en in verschillende jaren.
Zoeken naar correlaties
De volgende stap is het statistisch vaststellen van verbanden tussen fenotype enerzijds en genotype en milieu anderzijds. Dat doen onze onderzoekers met computerprogramma’s. Daarbij letten ze er ook op of de verbanden biologisch begrijpelijk zijn. Zijn ze bijvoorbeeld op zoek naar een tomatenras dat beter smaakt, dan is het logisch als er een metaboliet opduikt die bekend staat om zijn wrange smaak, maar een correlatie tussen een bepaald gen en een metaboliet die geen smaaksensaties veroorzaakt is minder logisch.
Op deze manier kunnen onze onderzoekers in relatief korte tijd planten selecteren met gewenste eigenschappen en aanpassing. Naast smaak kan het bijvoorbeeld gaan om planten die goed weerstand bieden tegen infectie met een ziekteverwekker of die het goed doen in een zout milieu.
Nu nog voor grote gewassen
Op dit moment is deze methodiek nog zo duur dat hij voornamelijk wordt ingezet bij gewassen die op grote schaal geteeld worden, zoals tomaat. Maar de verwachting is dat deze snellere manier van veredelen binnen afzienbare tijd rendabel wordt voor meer gewassen. Registratie en opslag van gegevens wordt steeds goedkoper en de methodieken van verwerking worden steeds beter en algemener.
Roze tomaten, ook voor Enza Zaden; Timing, Taste, Times nr. 2, kwartaal uitgave Enza Zaden (2010)