Nieuws
DNA-analyse sla geeft inzicht in resistentie tegen valse meeldauw
Valse meeldauw is een groot probleem in de teelt van sla. De schimmelachtige ziekte ontwikkelt regelmatig nieuwe vormen die bestaande resistenties kunnen omzeilen. Een duurzame, volledige resistentie is te vinden in een verwante soort van sla, maar het is nooit gelukt om die in sla te kruisen. Een onderzoek waarbij de DNA-sequentie van een wilde slasoort (wilgsla, Lactuca saligna) werd vastgesteld, geeft inzicht in mogelijke kandidaat genen.
Wapenwedloop tegen valse meeldauw
Sla (Lactuca sativa) wordt in meer dan 100 landen geteeld en jaarlijks wordt meer dan 29 miljoen ton geoogst. Valse meeldauw (Bremia lactucae) is een verwoestende ziekte waardoor oogsten verloren gaan. Veredelingsbedrijven ontwikkelen steeds nieuwe rassen die resistent zijn tegen de recente vormen (fysio’s) van valse meeldauw, waarop nieuwe fysio’s van valse meeldauw ontstaan die deze resistentie doorbreken.
Kruisen met wilgsla: de oplossing?
Wilde verwanten van sla worden vaak gebruikt om nieuwe resistentiegenen in te kruisen. Wilgsla is een soort waar veredelaars veel interesse in hebben, omdat alle planten van deze soort resistent zijn tegen alle fysio’s van valse meeldauw. Deze resistentie wordt non-hostresistentie genoemd en is mogelijk duurzaam: geen snelle doorbraak van resistentie door aanpassing van valse meeldauw.
Wilgsla kan gekruist worden met gewone sla, maar de nakomelingen zijn bijna steriel en dat geldt ook voor de volgende generatie. Daarnaast is het niet gelukt om de volledige non-hostresistentie in te kruisen. Om te weten te komen welke genen betrokken zijn bij de non-hostresistentie en de problemen die ontstaan bij kruising van de twee soorten, is het nodig om alle DNA (het genoom) van de twee soorten te vergelijken. Deze data kan worden verkregen door DNA-sequenties te bepalen. De blauwdruk van het genoom van L. sativa werd in 2017 gepubliceerd.
Onderzoek naar non-hostresistentie
Een groep wetenschappers van Wageningen University & Research (WUR) en de Universiteit van Californië Davis (UCD) heeft diepgaand onderzoek verricht naar non-hostresistentie en heeft daarbij meer inzicht verkregen in welke genen dit type resistentie tegen valse meeldauw veroorzaken en op welke manier. Het onderzoek werd uitgevoerd in het kader van het programma Topconsortium voor Kennis en Innovatie (TKI) Agri & Food van de Nederlandse overheid.
Binnen het onderzoek werd het genoom gesequenced van een L. saligna-accessie uit de genenbankcollectie van het Centrum voor Genetische Bronnen Nederland (CGN). Zo is er een blauwdruk samengesteld van het genoom van L. saligna.
Inversies en kandidaatgenen
Uit de analyse van het L. saligna-genoom blijkt dat er op twee chromosomen een deel van het DNA omgekeerd is (inversie) vergeleken met de volgorde op deze chromosomen van L. sativa. Daarnaast zijn op basis van DNA-sequentiehomologieën allerlei verschillende typen kandidaatgenen voor resistentie in kaart gebracht. Verrassend is dat L. saligna in totaal minder kandidaat-resistentiegenen bevat dan L. sativa. Enkele zogenaamde ‘pathogeen-herkenningsreceptoren’ zijn sterke kandidaten voor de non-hostresistentie. Gelukkig liggen deze kandidaatgenen voor non-hostresistentie niet in de twee inversies.
Deze inversies kunnen namelijk een blokkade zijn om andere toekomstig interessante genen uit L. saligna in L. sativa te kruisen. Het probleem is dat wanneer gekruist wordt met cultuursla, een gewenste eigenschap uit L. saligna vergezeld wordt door vele ongewenste eigenschappen. Als de gewenste eigenschap in één van de twee inversies ligt zal door onderdrukte recombinatie het niet mogelijk zijn om door verdere kruising van de ongewenste eigenschappen af te komen. Deze 'linkage drag' is uiteraard zeer onwenselijk in de veredeling.
Meer weten over dit onderzoek?
Bekijk ook de slacollectie van het CGN.