Planten kunnen efficiënter groeien dankzij een nieuwe methode. In tegenstelling tot wat altijd wordt aangenomen, draagt niet elke plant bladgroenkorrels die optimaal bijdragen aan de groei en ontwikkeling. Het biedt kansen bij veredeling voor een betere fotosynthese.
Dat blijkt uit een deze week in Nature Plants gepubliceerde studie van onderzoekers van Wageningen University & Research (WUR). In het onderzoek beschrijven de onderzoekers een methode om de organellen (de voor fotosynthese belangrijke bladgroenkorrels en de voor energievoorziening belangrijke mitochondriën) van een plant te vervangen door de organellen van een andere plant, terwijl de chromosomen onveranderd blijven. De testplant was een zandraket (eenjarige Arabidopsis thaliana).
Onderzoeker Erik Wijnker legt uit wat het belang is van die ontdekking: „Nu het mogelijk is om de organellen van een plant met een efficiënte genetische truc te vervangen, kunnen we de oorspronkelijke planten vergelijken met planten met ‘nieuwe’ organellen. Daardoor is het eenvoudig te bepalen welke nieuwe combinaties van organellen en chromosomen tot de beste eigenschappen van de plant leiden. Zo weten we voor een bepaald type bladgroenkorrel inmiddels op voorhand dat als we die in een zandraket brengen de fotosynthese wordt verbeterd.”
Duurzaam en voedselvoorziening
Omdat planten slechts een fractie van zonlicht voor fotosynthese gebruiken, wordt een verbetering van dat proces gezien als een grote stap naar het efficiënter laten groeien van planten. Dat heeft weer als belangrijk gevolg een kleinere ecologische voetafdruk van de landbouw. En de groeiende wereldbevolking kan makkelijker worden gevoed.
De publicatie van de WUR-onderzoekers past in de revolutie van wetenschappers die denken het geheim van een betere fotosynthese te kunnen ‘kraken’. Want lange tijd werd gedacht dat dit niet kon.
In de plantenveredeling wordt nu natuurlijke variatie in bladgroenkorrels en mitochondriën bijna niet toegepast. Onderzoeker Pádraic Flood: „Er is een enorme natuurlijke variatie aan bladgroenkorrels in de natuur, maar het ontbrak onderzoekers aan eenvoudige methoden om vast te stellen welke bladgroenkorrels gewilde eigenschappen bezitten.”
‘Genetische truc’
De bijdrage van bladgroenkorrels en mitochondriën aan de groei van de plant is moeilijk in te schatten. Met de methode zoals beschreven in deze publicatie wordt dat veel eenvoudiger en daarmee wordt het gebruik van deze kennis voor veredelingsbedrijven toegankelijker.
Promovendus Tom Theeuwen: „De genetische truc die we voor zandraket gebruikt hebben berust op genetische modificatie. Het gebruik daarvan voor gewassen is in Europa aan strenge regels gebonden. Maar met de huidige moderne veredelingsmethodes is het goed mogelijk om in korte tijd vergelijkbare nieuwe combinaties van organellen en chromosomen te maken. Nu we hebben aangetoond dat dit tot beter presterende planten kan leiden, is een aantal bedrijven geïnteresseerd om te weten of dit ook voor hun gewassen geldt. Daarnaast biedt het voor ons een nieuwe manier om te onderzoeken of we de fotosynthese van planten beter kunnen begrijpen en verbeteren, door het maken en testen van nieuwe combinaties.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
