CGN-cruciferencollectie

De kruisbloemigencollectie bestaat uit meer dan 40 gewasgroepen. Het grootste deel van de collectie is afkomstig van de voormalige Stichting voor Plantenveredeling (SVP), het voormalige Instituut voor de Veredeling van Tuinbouwgewassen (IVT) en afdelingen van Wageningen University & Research.

De collectie bevat cultivars (1130), landrassen (325) en onderzoeksmateriaal (170). Daarnaast zijn er wilde populaties (27) en 150 accessies met een onbekend populatietype. De meeste accessies zijn B. oleracea, gevolgd door B. rapa, B. napus, B. carinata en Raphanus sativus. Een deel van het materiaal is in Nederland is verzameld in het kader van het EU-project ‘The collection of landraces of cruciferous crops in the EC countries’ (Van der Meer et al. 1984).

CGN ontwikkelde de Europese Brassica-database (Bras-EDB) in het kader van de Brassica-werkgroep van het Europese Samenwerkingsprogramma voor genetische hulpbronnen (ECPGR, Maggioni et al. 1997). Deze database bevat paspoortgegevens van de meeste Europese Brassica-collecties (Van Hintum en Boukema 1993, Boukema en Van Hintum 1998, Bas en Menting 2009). Aangezien EURISCO nu functioneert als de Europese PGR-database, is de Bras-EDB sinds 2019 niet meer bijgewerkt en niet meer online doorzoekbaar. Alle gegevens kunnen nog steeds worden gedownload.

Gegevens uit het project ‘Brassica Collections for Broadening Agricultural Use’ (RESGEN CT 99 109-112) zijn ook beschikbaar via de BrasEDB website.

De Brassica oleracea collectie

CGN geeft prioriteit aan de B. oleracea-collectie en streeft naar een representatie van de totale genetische diversiteit in dit gewas in samenwerking met andere Europese genenbanken.

In de B. oleracea-collectie zijn duplicaten samen gevoegd in groepen. De samengevoegde accessies bestaan uit selecties van dezelfde ‘overkoepelende’ rassen, die als duplicaten werden beschouwd op basis van hun historische achtergrond en morfologische gelijkenis in het veld. Gewasspecialisten gaven advies bij deze activiteit. Dit heeft tot een aanzienlijk kleinere collectie geleid. Een genetische analyse op basis van elektroforese van isozymen van een deel van het gerationaliseerde materiaal rechtvaardigde deze procedure (Van Hintum et al. 1996). In een ander onderzoek, met behulp van AFLP’s, werd, rekening houdend met de veranderingen in de loop van de regeneraties, geconcludeerd dat accessies met een vergelijkbaar differentiatieniveau veilig gecombineerd kunnen worden (Van Hintum et al. 2007).

Hybriden zijn niet opgenomen in de collectie en wilde soorten zijn slechts in zeer kleine aantallen vertegenwoordigd. De B. oleracea-collectie biedt een goede vertegenwoordiging van oude Nederlandse, vrij bestoven, rassen. Deens materiaal is ook goed vertegenwoordigd. Egyptische landrassen zijn opgenomen in de bloemkool- en witte-koolcollecties. De witte-koolcollectie bevat ook materiaal uit de voormalige Sovjet-Unie. De Chinese kool komt voornamelijk uit Thailand en Taiwan. In de B. oleracea-collectie is bloemkool het beste vertegenwoordigd. In dit gewas heeft bijna geen rationalisatie plaatsgevonden, omdat de accessies morfologisch verschillend zijn.

Met behulp van de Bras-EDB, is een kerncollectie van B. oleracea ontwikkeld (Boukema et al. 1997) voor een EU-project met de titel ‘The location and exploitation of genes for pest and disease resistance in European genebank collections of horticultural Brassicas’ (Leckie et al. 1996). In het kader van het EU-project RESGEN CT 99 109-112 RESGEN CT 99 109-112 is een evenwichtiger kerncollectie ontwikkeld met meer Europese Brassica-collecties.

Andere kruisbloemingen

De B. rapa-collectie is een zeer diverse collectie die bestaat uit groente-, voeder- en oliezaadgewassen. Hoewel het meeste materiaal rassen uit Europa betreft, waaronder voederrapen uit België, is een deel van de groenten afkomstig uit Azië. Een groot deel van de B. rapa-collectie is gebruikt in een onderzoek naar de genetische diversiteit tussen de verschillende gewastypes (Zhao et al. 2005, 2007).

brassicanapus3.jpg

De B. napus-collectie vertegenwoordigt naast koolzaad ook voedergewassen en koolraap en bevat voornamelijk rassen uit Europa. In de B. carinata- en B. nigra-collectie zijn voornamelijk Ethiopische landrassen aanwezig, en de B. juncea-collectie bevat zowel koolzaad- als groentegewassen. De Raphanus-collectie bevat voornamelijk radijscultivars uit Europa en reuzenradijzen uit Azië. De accessies van voederradijs zijn voornamelijk afkomstig uit de voormalige Sovjet-Unie, Nederland en Duitsland. De Sinapis alba-collectie is voornamelijk van Europese oorsprong.

Collectiebeheer

Regeneratie

Voor regeneratie worden 60-120 planten gebruikt. Alle kruisbloemigen worden geregenereerd op geïsoleerde percelen, in tunnels of in kooien in kascompartimenten. De meeste B. oleracea-gewassen zijn tweejarig en hebben vernalisatie nodig. Over het algemeen wordt het B. oleracea-materiaal in het veld geplant. De vegetatief volgroeide planten worden in het najaar opgepot en overwinteren in een kas bij 5-10 °C. Dit biedt de mogelijkheid tot negatieve selectie tegen off-types. Voorafgaand aan het overwinteren worden de kolen ontkopt. Na het ontkoppen van vroege kool in het veld worden scheuten gebruikt om stekken te maken voor overwintering. Voordat er bloemen verschijnen, worden de planten overgebracht naar kooien. Als 50% van de planten bloeit, worden er bromvliegen (Dotinga et al. 1988) of hommels geïntroduceerd om te bestuiven.

Een andere methode is de stullenteelt, die wordt uitgevoerd op jonge planten in potten. De planten moeten minstens 7 bladeren hebben voordat ze overwinteren in een kas tussen 5-10 °C. Sommige accessies hebben een sterkere vernalisatie nodig en de planten moeten verder ontwikkeld zijn. Deze vernalisatiemethode kan alleen worden gebruikt als er geen selectie hoeft plaats te vinden van planten die bijdragen aan de regeneratie van de accessie. Nederlandse veredelingsbedrijven helpen bij de regeneratiewerkzaamheden.

De veldgewassen van de kruisbloemigencollectie worden geregenereerd op ruimtelijk geïsoleerde velden tussen winterrogge of triticale, in tunnels of isolatiekooien in de kas. Karakterisering en evaluatie

Delen van de collectie zijn gekarakteriseerd en geëvalueerd en gegevens van meer dan 70 kenmerken zijn beschikbaar. Het meeste materiaal van B. oleracea is gekarakteriseerd voor morfologische eigenschappen volgens de CGN-descriptorlijsten, die gedeeltelijk zijn afgeleid van de UPOV- en ECPGR-descriptorlijsten (IBPGR 1990). Ook een deel van de radijs- en knolraapcollectie is gekarakteriseerd. Evaluatiegegevens over eigenschappen zoals ziekteresistentie worden verkregen van gebruikers van het materiaal. Delen van de collectie werden in het kader van twee EU-projecten gescreend op resistentie tegen verschillende ziektes en plagen, glucosinolaten en zaadopslagcomponenten. Meer informatie, resultaten en literatuur van deze projecten zijn te vinden op de BrasEDB website.

Gegevens over resistentie in B. oleracea-accessies tegen Fusarium oxysporum, Plasmodiophora brassicae en Thrips tabaci zijn ook beschikbaar. Het fosfaat- en fytaatgehalte zijn beoordeeld bij meer dan 130 B. rapa-accessies (Zhao 2007). Een deel van de B. napus-collectie is gescreend op resistentie tegen Heterodera schachtii en op cadmiumopname. Een deel van de B. nigra-collectie is gescreend op resistentie tegen Phoma lingam. Voor de B. carinata collectie is de vetzuursamenstelling bepaald door Mahler en Auld (1988).

Referenties

Bas, N. and F. Menting (2009). The European Brassica Database: updates in 2005 and 2007. In Report of a Vegetables Network. Second Meeting, 26–28 June 2007, Olomouc, Czech Republic. Bioversity International, Rome, Italy.

Boukema, I.W., Th.J.L. van Hintum & D. Astley (1997) The creation and composition of  the Brassica oleracea Core Collection. Plant Genetic Resources Newsletter 111: 29 -32.

Boukema, I.W. & Th.J.L. van Hintum (1998) The European Brassica Database. Proceedings of an International Symposium on Brassicas. Acta Horticulturae 459. ISHS 1998. pp 249-254.

Boukema, I.W. and Th.J.L. van Hintum (1999) Genetic Resources. In: C. Gómez-Campo (ed) Biology of Brassica Coenospecies. Elsevier Science B.V., Amsterdam. pp 461-479.

Centre for Genetic Resources, the Netherlands (2006).  Kool in Nederland, geschiedenis van teelt en veredeling, WUR-brochure.

Dotinga, F.D., I.W. Boukema and E.C. de Groot (1988). Pollination of cole crops by honey bees or blow flies? Cruciferae Newsletter 1988: 132-133.

IBPGR (1990). Descriptors for Brassica and Raphanus. International Board for Plant Genetic Resources, Rome.

Leckie, D., D. Astley, I.R. Crute, P.R. Ellis, D.A.C. Pink, I. Boukema, A.A. Monteiro and S. Dias (1996). The location and exploitation of genes for pest and disease resistance in European gene bank collections of horticultural Brassicas. Acta Hort. 407, 95-101.

Maggioni, L., D. Astley, M. Gustafsson and T. Gass, compilers (1997). Report of a Working Group on Brassica, Third meeting, 27-29 November 1996, Rome, Italy. International Plant Genetic Resources Institute, Rome.

Mahler, K.A. & D.L. Auld (1988). Fatty acid composition of 2100 accessions of Brassica. University of Idaho, Moscow, Idaho, USA. 173p.

Van der Meer, Q.P. van der, H. Toxopeus, P. Crisp, H. Roelofsen and D. Astley (1984). The collection of land-races of Cruciferous crops in the EC countries. Final report of the EC research programme 0890. IVT, Wageningen. 209p.

Van Hintum, Th.J.L. and I.W. Boukema (1993). The establishment of the European Database for Brassica. FAO/IBPGR Plant Genetic Resources Newsletter no 94/95: 11-13.

Van Hintum, Th.J.L., I.W. Boukema and D.L. Visser (1996). Reduction of duplication in a Brassica oleracea germplasm collection. Grace: 343-349.

Van Hintum, Th. J. L.,  C. C. M. van de Wiel , D. L. Visser, R. van Treuren and B. Vosman (2007). The distribution of genetic diversity in a Brassica oleracea genebank collection related to the effects on diversity of regeneration, as measured with AFLPs. Theor. Appl. Genet. 114:777–786

Van Soest, L.J.M. en I.W. Boukema (eds.) (1995). Diversiteit in de Nederlandse genenbank. Een overzicht van de CGN collecties. Centrum voor Genetische Bronnen Nederland (CGN). Centrum voor Plantenveredeling en Reproductieonderzoek (CPRO-DLO), Wageningen. 126p.

Zhao, J., X. Wang, B. Deng, P. Lou, J. Wu,  R. Sun,  Z.  Xu, J. Vromans, M.  Koornneef and G. Bonnema (2005). Genetic relationships within Brassica rapa as inferred from AFLP fingerprints. Theor. Appl. Gene.t 110: 1301–1314

Zhao, J., M.J. Paulo, D. Jamar, P. Lou, F. van Eeuwijk and G. Bonnema (2007). Association mapping of leaf traits, flowering time, and phytate content in Brassica rapa. Genome, 50(10): 963–973.