persbericht / nr. 2001-3, 30 januari 2001
Wageningen UR ontrafelt de genetische code van belangrijk Chinees virus
Het Laboratorium voor Virologie van Wageningen Universiteit, het
Instituut voor Virologie in Wuhan, China, en de
Greenomics(TM)-groep van Plant Research International publiceren in
het januarinummer van het gezaghebbende tijdschrift `Journal of
General Virology' de volledige genetische code van een chinees
insectenvirus: een baculovirus van de katoenrups (HaSNPV). De groep
publiceert daarbij als opvallend genetisch fenomeen dat het virus
op circa honderd plaatsen in het DNA bijzonder veel variatie
vertoont.
Het HaSNPV-virus is in China van groot belang voor de biologische
bestrijding van rupsen in de katoenteelt. Zonder bestrijding van de
rupsen, nu veelal met chemische bestrijdingsmiddelen, zou de oogst
grotendeels verloren gaan. Jaarlijks wordt nu al 100.000 hectare
katoen met het virus behandeld. De markt voor deze milieuvriendelijke
bestrijdingswijze neemt sterk toe. Door de biologische manier van
bestrijden wordt niet alleen de opbrengst veilig gesteld, maar komen
er ook veel meer nuttige insecten in de gewassen voor dan in percelen
die chemisch beschermd worden. De Nederlandse en Chinese partners
hopen dankzij de kennis over de genetische code van het virus de
toepassing van het virus verder te kunnen verbeteren.
Katoentelers in Midden China gebruiken het HaSNPV virus al meer dan 20
jaar met succes voor de bestrijding van katoenrupsen (Helicoverpa
armigera). De virussen worden in China 'in vivo' geproduceerd. Dat
betekent dat katoenrupsen geïnfecteerd worden met het virus, waarna
het virus zich vermeerdert tot de rups praktisch geheel gevuld raakt
met virussen. De gestorven rupsen worden gebruikt voor het maken van
virussuspensies. Voor de behandeling van 1 hectare katoen zijn
ongeveer honderd miljard virusdeeltjes nodig. Iedere rups produceert
ongeveer twee miljard virusdeeltjes. Omdat het virus op een
natuurlijke manier geproduceerd wordt, komt er een natuurlijke
genetische variatie voor in de virus-isolaten.
De Chinese telers gebruiken het virus zodra ze de rupsen signaleren.
Rupsen die te groot zijn kunnen helaas nog niet effectief met de
huidige virussen bestreden worden.
Wageningen Universiteit werkt in haar onderzoek naar de interactie
tussen de katoenrups en het HaSNPV-virus al sinds 1992 samen met het
Instituut voor Virologie van de Chinese Akademie van Wetenschappen in
Wuhan. De Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) en
Wageningen Universiteit zijn de Nederlandse financiers van het
onderzoek. Een van de vraagstellingen van het onderzoek is, of het
mogelijk is om virusvarianten te selecteren die ook grotere rupsen
kunnen doden. Plant Research International heeft in 1999 aanzienlijk
geïnvesteerd in DNA-sequencing faciliteiten. De Greenomics(TM)-groep
van Plant Research International kan per dag 1.500.000 DNA-bouwstenen
analyseren. Plant Research International is een van de centrale
organisaties in het Strategisch Actieplan Agrofood Genomics. Dit plan
beoogt Nederland een vooraanstaande positie te geven in deze
technologie die wereldwijd als cruciaal wordt gezien.
Door de beschikbaarheid van de enorme DNA-sequencing capaciteit bij
Greenomics(TM) werd het voor de Chinees/Nederlandse
onderzoeksamenwerking interessant om het probleem de interactie tussen
het HaSNPV virus en de katoenrups te benaderen vanuit de genetica van
het virus. De genetica-insteek is voor Wageningen Universiteit extra
interessant omdat de universiteit ook de evolutie van baculovirussen
bestudeert.
De Chinees/Nederlandse onderzoekgroep publiceert nu, samen met de
Greenomics(TM)-groep alle 131.403 basen waaruit het DNA van het virus
is opgebouwd. De gegevens zijn vrijelijk beschikbaar doordat ze zijn
opgeslagen in een van de publiek toegankelijke DNA-databases: GenBank.
In het DNA zijn 135 vermoedelijke genen gevonden. Deze stukken DNA
zijn vergeleken met eerder gepubliceerde genen van andere
baculovirussen. Van 20 vermoedelijke genen kon op basis van deze
vergelijking geen waarschijnlijke functie voorspeld worden . Deze
genen worden nu verder onderzocht.
Het vervolgonderzoek zal onder andere gericht zijn op het ophelderen
van de functies van de gevonden genen, en het gebruik van deze
functies voor het ontwikkelen van virussen die nog effectiever zijn
voor de bestrijding van katoenrupsen, zowel voor de katoenteelt als
voor de teelt van tropische voedingsgewassen zoals paprika, tomaat en
cichorei. Door de verdere vergelijking van de gevonden genen met
andere geïdentificeerde genen, al of niet binnen dezelfde virussoort,
zal meer inzicht verkregen worden in de evolutie van de virussen.
De Chinees/Nederlandse samenwerking had eerder al aan het licht
gebracht dat er in China gebruik wordt gemaakt van ten minste dertig
genetische varianten van het virus. Voor de analyse van het volledige
DNA kozen zij één type. De Greenomics(TM)-groep kwam tot de conclusie
dat er bínnen dit type sprake is van aanzienlijke genetische variatie.
Op ongeveer 100 plaatsen in het DNA kwam nu eens de ene, en dan eens
een andere DNA-bouwsteen voor. Wat in eerste instantie een fout in de
analyse leek te zijn, bleek uiteindelijk het bewijs voor locaties met
opvallend veel genetische variatie en wellicht een verklaring voor de
evolutionaire plasticiteit van baculovirussen.
Details van de publicatie:
Chen, X., W.F.J. IJkel, R. Tarchini, X. Sun, H. Sandbrink, H. Wang, S.
Peters, D. Zuidema, R. Kleinlankhorst, J.M. Vlak and Z. Hu. 2001. The
sequence of the Helicoverpa armigera single nucleocapsid
nucleopolyhedrovirus genome. Journal of General Virology 82: 241-257.
Zie ook: http://vir.sgmjournals.org/cgi/content/abstract/82/1/241