Persbericht / nr. 2001-1, 24 januari 2001
Nachtschades stikvol genen voor resistentie tegen Phytophthora?
De aardappel en zijn familieleden, Solanum -soorten, hebben
tientallen of misschien wel honderden genen die de plant een zekere
weerstand kunnen geven tegen de `aardappelziekte', de ziekte die
veroorzaakt wordt door Phytophthora infestans. Dat is een van de
conclusies in het proefschrift waarop Vivianne Vleeshouwers onlangs
promoveerde aan Wageningen Universiteit. Vleeshouwers verrichte
haar onderzoek bij Plant Research International en Wageningen
Universiteit.
Volgens Vleeshouwers moeten onderzoekers en veredelaars er meer
rekening mee houden dat Phytophthora infestans geen schimmel is, maar
een oömyceet, en daarmee meer verwant is aan planten en algen dan aan
schimmels. Toepassing van de resultaten van Vleeshouwers opent nieuwe
perspectieven voor de ontwikkeling van aardappelrassen met duurzame
resistentie.
De aardappelziekte is wereldwijd het grootste probleem in de
aardappelteelt. Veel rassen die ooit resistent waren tegen de ziekte,
zijn die weerstand inmiddels kwijt geraakt doordat de veroorzaker van
de ziekte zich heeft aangepast. Sommige rassen hebben nog steeds een
zekere mate van resistentie, en zijn daarmee `duurzaam resistent'.
Tot voor kort werd er veelal vanuit gegaan dat dit soort resistentie op een heel ander mechanisme zou berusten dan de niet-duurzame resistentie. De rassen met deze resistentie hebben resistentiegenen (ofwel R-genen), die verantwoordelijk zijn voor een overgevoeligheidsreactie. Bij deze reactie sterven plantencellen af op de plaats waar de ziekteverwekker de plant binnendringt. Zodoende zorgt de plant ervoor dat de ziekteverwekker niet verder kan groeien. De genen die hier voor zorgen werken niet tegen alle vormen van de ziekteverwekker. De resistentie is daardoor niet duurzaam.
Phytophthora is geen schimmel
Resistenties tegen schimmels zijn veelal gebaseerd op een aantal
kenmerkende mechanismen. Sinds en paar jaar weten we echter dankzij
DNA-onderzoek dat Phytophthora infestans geen schimmel is, maar een
oömyceet. Deze micro-organismen zijn nauwer verwant aan planten dan
aan schimmels. Het is aannemelijk dat de interactie tussen planten en
Phytophthora infestans daarom heel anders zal zijn dan de al
veelvuldig onderzochte interactie tussen planten en schimmels. Dat kan
belangrijke consequenties hebben voor het onderzoek en de ontwikkeling
van resistente aardappelrassen.
Microscopisch plaatje van een ontsnappende ziekteverwekker: in een
hoekje van dode cellen groeit hij plotseling wel goed door.
(HR = hypersensitive response, hy = hyfen, ha = haustorium)
Alles `overgevoelig'
Tot haar verrassing ontdekte Vleeshouwers dat álle planten met een
zekere mate van resistentie tegen Phytophthora infestans een
overgevoeligheidsreactie vertonen. In alle planten sterven cellen
versneld af. De snelheid en effectiviteit van de
overgevoeligheidsreactie verschilt wel. Het
overgevoeligheidsmechanisme is dus niet alleen gekoppeld aan
niet-duurzame resistentie maar speelt een belangrijke rol bij alle
vormen van resistentie, ook de duurzame resistentie.
Met microscopisch onderzoek aan planten met gedeeltelijke resistentie
ontdekte Vleeshouwers dat de ziekteverwekker soms in een hoekje van de
afstervende cellen `ontsnapt' aan de afsterving. Daardoor kan de
ziekteverwekker dan toch groeien en zichzelf vermeerderen. De planten
zijn daardoor niet 100% resistent.
Stikvol
Vleeshouwers verwacht vanwege dit alles dat aardappel en zijn
verwanten `stikvol` met genen zitten die kunnen bijdragen aan de
ontwikkeling van rassen met duurzame resistentie tegen Phytophthora.
In het veredelingsproces moeten planten met een
overgevoeligheidsreactie daarom zeker níet worden weggegooid. De
nieuwe inzichten zullen ongetwijfeld wereldwijd consequenties hebben
voor onderzoek en veredeling. Toepassing van dit principe opent nieuwe
perspectieven voor de ontwikkeling van rassen met duurzame
resistentie.