Phytophthora resistente aardappel

Aardappel is het vierde voedselgewas van de wereld na rijst, maïs en tarwe. Wereldwijd wordt ca. 30 miljoen hectare aardappel verbouwd (dit is grofweg 10 maal het oppervlak van Nederland). Nederland neemt ondanks zijn kleine oppervlak een unieke positie in op het gebied van aardappelonderzoek, de aardappelveredeling en de aardappelproductie. Nederland is wereldleider wat betreft de productie en export van aardappelpootgoed. In geld uitgedrukt gaat het om een bedrag van ongeveer 5 miljard gulden per jaar aan aardappels en aardappel gerelateerde producten.

De Nederlands aardappelsector heeft zijn sterke positie te danken aan de goede rassen die jaarlijks ontwikkeld worden en door uitstekende marketingstrategie en kwaliteitscontrole. De eerste prioriteit van de veredelaars is nog steeds gericht op veredeling tegen ziekten en plagen. De belangrijkste resistentie waarnaar gezocht wordt is die tegen de aardappelziekte Phytophthora. Dit was de ziekte die rond het midden van de 19e eeuw zorgde voor de hongersnood in Ierland waardoor zeer veel Ieren het land ontvluchtten. Deze ziekte wordt veroorzaakt door de oomyceet (een soort filamenteuze schimmel) Phytophthora infestans (Grieks voor plantenvernietiger). Oomyceten zijn een zeer diverse groep van organismen waarbinnen veel planten pathogenen vallen. Voor 1980 was de ziekte redelijk in de hand te houden. Na die datum zijn er verschillende "mating types" gevonden waardoor er seksuele kruisingen tussen de oomycten konden optreden. Hierdoor was de resistentie van bestaande aardappelrassen tegen P. infestans niet meer voldoende. Om de ziekte te bestrijden, die vooral optreedt bij vochtig warm weer, wordt gebruik gemaakt van bestrijdingsmiddelen. Per seizoen wordt wel 15 tot 20 maal gespoten tegen Phytophthora. Dit is niet alleen een zware economische aanslag (in Nederland per jaar 36 miljoen euro voor chemische bestrijding, wereldwijd 3 miljard euro), maar ook een aanslag op het milieu. Een deel van de oplossingen voor dit probleem kan liggen in de biotechnologie.

De interactie tussen aardappel en pathogeen is zeer complex en wordt beïnvloed door interne factoren (aardappelsoort en "mating type" van de Phytophora) en externe factoren (milieu omstandigheden). Met behulp van de ontrafelde genoomvolgordes van (delen) van zowel de aardappel als Phytophthora kan de wisselwerking tussen de aardappel en het pathogeen veel nauwkeuriger bestudeerd worden. Deze "functional genomics" benadering komt binnen bereik. Het wordt mogelijk om nieuwe genen te isoleren uit de plant die van belang zijn voor de ontwikkeling van de ziekte of zo mogelijk genen te isoleren die resistentie kunnen geven tegen Phytophthora. Door DNA-merkers voor deze resistenties te ontwikkelen kunnen veel efficiënter nieuwe aardappelrassen gemaakt worden. Met behulp van de geïsoleerde genen moet het zelfs mogelijk zijn via genetische modificatie uitstekende aardappelrassen resistent te maken. Bintje, ook wel gifpieper genoemd, is zeer gevoelig voor Phytophthora en zou met genetische modificatie van deze naam af kunnen komen. De resultaten van studies naar de wisselwerking tussen plant en pathogeen zou onder andere ook kunnen leiden tot de ontwikkeling van meer milieuvriendelijke Phytophthora bestrijdingsmiddelen. In combinatie met nieuwe teeltmethodieken en andere monitoring en alarmering systemen voor ziekteontwikkeling kan de biotechnologie een belangrijke bijdrage leveren aan het verkrijgen van een duurzamere aardappelteelt.

Phytophthora infestans behoort tot de grote familie van oomyceten. Hiertoe behoren ook ziekteverwekkers voor andere belangrijke gewassen zoals chocola, soja en aardbei. De verkregen kennis en genen uit de functionele genomica studies kunnen gebruikt worden om soortgelijke genen uit andere gewassen te isoleren. Zowel de DNA merker technologie als de genen uit aardappel kunnen in andere gewassen gebruikt worden om meer duurzame productiemethoden te ontwikkelen. Het gebruik van grote hoeveelheden bestrijdingsmiddelen is dan niet meer nodig.