De meest duurzame manier om ziekten en plagen te weren uit de groenteteelt, is het ontwikkelen van rassen die resistent zijn. Het ontwikkelen van een nieuw ras kostte vroeger meer dan twintig jaar. Dankzij nieuwe technologieën als weefselkweek, merkertechnologie en bio-informatica kunnen we die periode beperken tot slechts vier tot acht jaar.
Groentetelers zorgen overal ter wereld voor gezonde en smakelijke producten die aansluiten bij de wens van de consument. Deze vakmensen zijn gewend te werken met de mogelijkheden en de uitdagingen die de natuur hen biedt.
Een belangrijk onderdeel van hun werk is het voorkómen van ziekten en plagen. Soms is een bestrijdingsmiddel nodig om een gewas gezond te houden, maar het liefst gebruiken telers zo min mogelijk chemie. Een behandeling vraagt vaak energie van de plant en brengt kosten met zich mee. Er zijn bovendien ziekten en plagen waarvoor helemaal geen bestrijdingsmiddelen beschikbaar zijn, zoals knolvoet (Plasmodiophora brassicae), een bodempathogeen dat grote schade kan aanrichten in koolgewassen.
Natuurlijke weerbaarheid
Vaak biedt de natuur de oplossing. Sommige planten hebben een natuurlijke afweer tegen een schimmel- of bacterie-infectie. Soms kunnen ze zich zelfs verweren tegen plaaginsecten. Op deze nuttige, erfelijk bepaalde eigenschappen kunnen veredelaars selecteren en rassen ontwikkelen die deze resistentie-eigenschappen overgenomen hebben.
Zo heeft Bejo bijvoorbeeld rassen rode kool, paksoi, Chinese kool, witte kool en bloemkool die resistent zijn tegen bepaalde stammen (fysio’s) van knolvoet.
Traditionele veredeling is een proces van planten met de gewenste eigenschappen selecteren en met elkaar kruisen, gedurende meerdere generaties. Met deze klassieke methode duurt het zeker een jaar of twintig voordat een nieuw ras op de markt verschijnt. Moderne veredelingsbedrijven kunnen dit veel sneller. Dankzij 'life sciences', zoals weefselkweek, het gebruik van DNA-merkers en bio-informatica, kan die periode gereduceerd worden tot - afhankelijk van de soort - nog slechts vier tot acht jaar.
Start in het veld
Hoe gaat zoiets in de praktijk? Bij Bejo begint het in het veld. Onze vertegenwoordigers komen dagelijks op bedrijven van groentetelers. Zij zijn de eersten die merken dat een bepaalde plantenziekte, bijvoorbeeld een schimmel, in een regio de kop opsteekt. Als er een structureel teeltprobleem ontstaat, kan dat voor Bejo aanleiding zijn om een programma voor resistentieveredeling op te starten.
Ziekteverwekker isoleren
Belangrijk voor resistentieveredeling is het kennen van de ziekteverwekker en de betreffende variant (fysio). Van de eerdergenoemde knolvoet zijn bijvoorbeeld zeker negen fysio’s bekend. Vaak zijn deze varianten specifiek voor bepaalde regio’s of klimaatgebieden.
Veredeling op resistentie begint met het identificeren van de oorzaak. Dat doen onze onderzoekers op de afdeling Phytopathology & Content Analysis. Zij isoleren de ziekteverwekker en zetten deze op kweek om te vermeerderen. Dat levert een zogenoemd isolaat op. Daarmee voeren ze een ‘ziektetoets’ uit. Dat wil zeggen: ze besmetten een populatie planten. De planten die daarbij gezond blijven, worden door onze veredelaars geselecteerd als basis voor een resistent ras.
Ontwikkeling van resistente groenterassen
Merkertechnologie en bio-informatica
In de moderne veredeling onderzoeken we ook het DNA van de planten. We zijn met name geïnteresseerd in stukjes DNA die kenmerkend zijn voor een bepaalde eigenschap, de zogenoemde DNA-merkers. Zodra onze afdeling Marker Technology & Genomics de merker voor de betreffende resistentie kent, kunnen we veel sneller selecteren. We hoeven dan geen ziektetoets meer uit te voeren, daarmee winnen we al een jaar. Onze onderzoekers hebben nog maar een paar cellen van een plant nodig voor een DNA-profiel om te bepalen of een plant de gewenste eigenschappen heeft. Dat kan al als de plant nog heel klein is, ook daarmee winnen we veel tijd.
Dankzij de zogeheten bio-informatica kunnen we meerdere resistenties tegelijk onderzoeken. Met selectieve merkertesten analyseren de veredelaars een populatie planten op de resistenties en met de winnaars gaan ze verder. Met de DNA-testen wordt het ook mogelijk resistenties te ‘stapelen’, ofwel veredelen op resistentie tegen bijvoorbeeld drie verschillende ziekteverwekkers tegelijk. Dankzij automatisering en robotisering kunnen onze onderzoekers grote aantallen monsters verwerken en complexe verbanden analyseren.
Weefselkweek en embryo rescue
Om in korte tijd over de volgende generatie planten te beschikken, maken we bij de afdeling Tissue Culture & Cell Biology gebruik van weefselkweek en embryo rescue. Door middel van deze technieken kunnen we een geselecteerde plant vermeerderen of versneld uniform maken.
Bovendien kunnen we met de technieken uit de celbiologie bijzondere kruisingen kansrijker maken. Oude rassen of wilde variëteiten kunnen bijvoorbeeld interessante resistentie-eigenschappen hebben, maar laten zich soms moeilijk kruisen met de gangbare rassen waarmee groentetelers werken. In veel gevallen blijkt dat de bevruchting weliswaar slaagt, maar dat het zaad van zo’n combinatie niet krachtig genoeg is om zelf te ontkiemen en uit te groeien tot een vitale plant. Soms lukt het wel onder laboratoriumomstandigheden het zaad van zo’n ongewone kruising op te kweken. De plant die hieruit ontstaat, wordt vervolgens gekruist met kwaliteitslijnen. Na een aantal generaties kruisen en selecteren, kan hieruit een nieuw ras ontstaan met de bijzondere eigenschap van het wilde ras én met kiemkrachtig zaad. Bejo ontwikkelde bijvoorbeeld nieuwe uienrassen die resistent zijn tegen valse meeldauw, zoals Hylander en Powell, op basis van een kruising met een wilde ui.
Als na selectie blijkt dat een kruising potentie heeft, wordt deze vervolgens uitgebreid getest: we willen weten hoe zo’n potentieel nieuw ras zich houdt onder natuurlijke omstandigheden. Bij Bejo toetsen we dit eerst op onze eigen velden, vaak op verschillende plekken in de wereld. Daarna voeren we praktijkproeven uit bij klanten. Pas als in de praktijk blijkt dat een nieuw ras toegevoegde waarde biedt, starten we de productie van zaden voor de introductie als commercieel ras.
Resistentieveredeling is nooit klaar
De ontwikkeling van nieuwe groenterassen die resistent zijn tegen ziekten en plagen is nooit klaar. In het veld kunnen ziekteverwekkers zich aanpassen aan resistente gewassen, waardoor ze op den duur de plant toch weer kunnen aantasten. De resistentie is dan doorbroken en de veredelaars en onderzoekers moeten dan weer aan de bak. Het is een heuse wedloop.
Verder vraagt elk gebied in de wereld om andere resistenties. Zo kan een witte kool in het vroege voorjaar goede prestaties in Oost-Europa laten zien, terwijl hetzelfde ras in het vochtige klimaat van tropisch Azië gevoelig is voor de Xanthomonas-bacterie.
Insecten
Ook veranderende omstandigheden in de teelt en veranderende regelgeving hebben invloed op de vraag naar resistente rassen. Een verbod op een gewasbeschermingsmiddel tegen insecten heeft vaak een verandering in de ziektedruk als gevolg. Schade door bijvoorbeeld de koolvlieg kan de invloed van secundaire bacterie- of schimmelinfecties vergroten.
We besteden ook heel veel aandacht aan de mogelijkheid om planten via veredeling resistent te maken tegen insecten. Dit is een nieuwe, veelbelovende ontwikkeling in resistentieveredeling.
Duurzame teeltmethoden
Bij Bejo vinden we dat onze schaarse natuurlijke hulpbronnen bescherming verdienen, zodat we nu én over vijftig jaar kunnen blijven oogsten. De ontwikkeling van resistente rassen is daarvoor cruciaal. In ons Research Center in Warmenhuizen, in het hart van Seed Valley, zijn we voortdurend op zoek naar manieren om veredelingsmethoden verder te verbeteren. Onze veredelaars en onderzoekers werken daarbij nauw samen met deskundigen bij verschillende universiteiten en proeflocaties.
Bij Bejo investeren we in innovatieve life sciences, maar de basis is en blijft natuurlijke veredeling. We blijven dicht bij de natuur. Daar valt nog heel veel te ontdekken. Exploring Nature Never Stops.
