Bij KeyGene in Wageningen ontdekten onderzoekers dat je aardappels een nieuwe huid kunt geven door slim te enten. Door de schil van het ene ras te combineren met de binnenkant van een ander ontstaat een aardappel met volledig nieuwe eigenschappen, ontwikkeld in een fractie van de tijd die klassieke veredeling vraagt.
De techniek genaamd enten kennen de meeste mensen wel. Kwekers gebruiken de ent-techniek bijvoorbeeld om een boom met gewenste vruchten te laten groeien op een onderstam met sterke wortels. Dat het ook mogelijk is op die manier aardappels van een nieuwe huid te voorzien, is een revolutionaire ontdekking van het Nederlandse KeyGene. Jeroen Stuurman, hoofdonderzoeker bij KeyGene, legt uit hoe het werkt: “Je neemt de bovenkant van een plant met de gewenste aardappeleigenschappen en ent die op de onderkant van een plant met de gewenste aardappelhuid. Als daar een verbinding is gemaakt, snij je de bovenkant eraf op de entplek. De plant gaat vervolgens nieuwe scheuten aanmaken en in een klein aantal gevallen ontstaat dan een mengvorm van de twee planten. Die kan verder vermeerderd worden.”
Waarom een nieuwe huid?
Voor het complete plaatje is meer uitleg nodig. De meeste groenten en fruitplanten zijn tweezaadlobbigen (dicotylen). Het bovengrondse deel daarvan ontstaat uit drie typen stamcellen. L1-stamcellen vormen de buitenste huid van de plant, met onder meer de huidmondjes en haren. De L2 en L3-stamcellen vormen de lagen daaronder. Ook belangrijk is dat een aardappel, in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, geen wortel is maar uit stengelweefsel bestaat. De aardappel ontstaat dus, net als het bovengrondse deel, uit de genoemde stamcellen. L1-stamcellen vormen de aardappelhuid en L2 en L3 zijn verantwoordelijk voor de smaak en de voedingswaarde van de aardappel.
Aardappelrassen verschillen sterk in hun weerstand tegen plantenziekten, insecten en extreme weersomstandigheden zoals droogte of juist veel vocht. Die eigenschappen zitten in belangrijke mate in de plantenhuid en komen dus van de L1-stamcellen. De voedingseigenschappen, zoals kruimigheid, smaak en vitaminen, zitten juist binnenin de aardappel en komen van de L2- en L3-stamcellen. Met klassieke veredeling is het extreem lastig dergelijke eigenschappen van het ene naar het andere aardappelras over te brengen. “Het zijn zogeheten polygene eigenschappen, waar dus een groot aantal genen bij betrokken zijn”, legt Stuurman uit. De eigenschappen bewerkstelligen met behulp van genetische modificatie is om dezelfde reden ook vrijwel onmogelijk. “Met de 2S1-techniek die wij hebben ontwikkeld, lukt het overbrengen van eigenschappen wel doordat we de complete huid van het ene ras vervangen door de huid van een ander ras. In plaats van jarenlange veredelingsprocessen, konden wij binnen twee jaar een nieuw ras ontwikkelen dat is erkend door de Raad voor Plantenrassen en waarop we kwekersrecht hebben gekregen.” Stuurman benadrukt dat het ging om een proof of concept. De nieuwe aardappel is dus niet voor een specifiek commercieel doel gemaakt maar kan wel door geïnteresseerden worden geteeld.
Huidtransplantatie met meer gewassen mogelijk
KeyGene optimaliseerde en patenteerde de 2S1-entprocedure die de kans dat een hybride plant ontstaat, sterk vergroot. De methode werkt in principe met alle tweezaadlobbige planten, dus ook met vrijwel alle groenten en fruit. Het is niet alleen al gelukt met een aardappel, maar ook met tomaten en paprika’s. Of de techniek ook werkt met eenzaadlobbigen (monocotylen), zoals maïs, tarwe en andere grassoorten, is nog onduidelijk. KeyGene is nu op zoek naar partners om samen ontwikkeltrajecten voor uiteenlopende gewassen op te zetten.
R&D is doorgaans een onderneming van de lange adem. Veel projecten vragen jaren van onderzoek en ontwikkeling, waarbij de uitkomst nooit vanzelfsprekend is. Naar aanleiding van de R&D Top 50 zetten we in de reeks “R&D-projecten uitgelicht” opnieuw een selectie van bijzondere projecten in de schijnwerpers. Ze laten zien hoe bedrijven in Nederland werken aan vernieuwende technologieën en slimme oplossingen voor de toekomst.
