Na rijst en tarwe vormen aardappelen wereldwijd het belangrijkste voedselgewas voor menselijke consumptie. Maar de wereldproductie van aardappelen is bedreigd door de verwoestende aardappelziekte Phytophthora, die jaarlijks wereldwijd verantwoordelijk is voor 3-10 miljard euro aan opbrengstverlies en extra kosten bij het verbouwen van aardappelen.
WUR-onderzoeker Daniel Moñino-López heeft met zijn promotieonderzoek een basis gelegd voor een doorbraak in de bestrijding van de ziekte. Met de genbewerkingstechnologie CRISPR/Cas maakte hij aardappelplanten resistent tegen Phytophthora infestans, de veroorzaker van de aardappelziekte. Dat deed hij zonder vreemd DNA te introduceren in het aardappelgenoom.
Moñino-López verdedigde zijn proefschrift op vrijdag 14 april aan de Wageningen University & Research (WUR). Zijn onderzoek is gefinancierd door NWO en het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat.
Sneller en gerichter veredelen
Moñino-López gebruikte de genbewerkingstechnologie CRISPR/Cas om niet-functionele resistentiegenen van aardappelrassen die gevoelig zijn voor Phytophthora te wijzigen in genvarianten die voorkomen in wilde aardappelsoorten, die resistent zijn tegen Phytophthora infestans. Voor zulke bewerkte planten zijn veel minder gewasbeschermingsmiddelen nodig om de aardappelziekte te bestrijden.
Er gaan tientallen jaren overheen om resistentiegenen van wilde verwanten van de aardappel met conventionele veredeling te introduceren in nieuwe aardappelrassen met voldoende kwaliteit voor teelt en gebruik. En dat terwijl Phytophthora zich snel aanpast. De CRISPR/Cas-technologie heeft het potentieel om de voedsel- en landbouwindustrie te veranderen door de mogelijkheid om sneller en gerichter nieuwe, verbeterde rassen te veredelen. Bovendien kan deze technologie zijn gebruikt voor uiteenlopende eigenschappen, waaronder resistentie tegen andere ziekten en plagen, voedingswaarde en smaak.
Veredeling van aardappelen
De technologie kan zijn toegepast in elk gewas, maar is vooral nuttig voor gewassen, zoals aardappelen, waarbij veredeling heel veel tijd en moeite kost waardoor telers niet op tijd kunnen reageren op het ontstaan van nieuwe stammen van een ziekteverwekker of op andere veranderingen in het milieu. Het bewerken van genen die afkomstig zijn van gewassen met een voorgeschiedenis van veilig gebruik is dus een snelle, gerichte en veilige manier om veelgebruikte rassen te verbeteren en de milieuvoetafdruk ervan te verkleinen.
Regelgeving voor CRISPR/Cas in Europa
De Europese ‘van boer tot bord’-strategie heeft als doel de transitie naar een duurzaam voedselsysteem te versnellen door in 2030 de helft minder chemische gewasbeschermingsmiddelen te gebruiken. Alternatieve strategieën om de belangrijkste ziekten in landbouwgewassen te bestrijden, zijn daarvoor onmisbaar. In zijn proefschrift adviseert Moñino-López de Europese Commissie om genbewerking te reglementeren op productbasis, afgaande op wetenschappelijk bewijs voor de biologische veiligheid van het nieuwe ras, in plaats van de huidige regelgeving op procesbasis.
De regelgeving voor genetisch gemodificeerde gewassen in Europa staat momenteel ter discussie. Volgens de uitspraak van het Hof van Justitie van de EU in juli 2018 vallen gentechgewassen onder de strenge regelgeving voor genetisch gemodificeerde organismen (ggo’s). Willekeurige gammabestraling en chemische mutagenese vallen niet onder de ggo-regelgeving. Precieze genbewerking voor gerichte mutagenese zorgt, in tegenstelling tot die technieken, juist voor nauwkeurigere introductie van de gewenste eigenschappen. Er worden specifieke mutaties aangebracht zonder bijkomende schade in het genoom, die bij willekeurige mutagenese wel optreedt.
Aangepaste regelgeving nodig
De Europese Commissie heeft geconcludeerd dat de huidige regelgeving niet geschikt is voor gerichte mutagenese en dat de regelgeving moet worden aangepast aan de wetenschappelijke en technologische vooruitgang. De Commissie gaat in 2023 een nieuwe verordening voorstellen, die vervolgens door de lidstaten zal worden besproken.
De Ierse hongersnood
Phytophthora is veroorzaakt door de oömyceet (waterschimmel) Phytophthora infestans. In het midden van de 19e eeuw zijn hierdoor in Ierland en op het Europese vasteland miljoenen mensen omgekomen. Alleen al in Ierland kwamen ongeveer een miljoen mensen om van de honger en vonden er een miljoen gedwongen emigraties plaats. Deze gebeurtenis, de Ierse hongersnood (of de Great Famine), is bepalend geweest voor de geschiedenis van Ierland en tal van landen in de Westerse wereld. Tegenwoordig is de aardappelteelt afhankelijk van meerdere behandelingen met chemische gewasbeschermingsmiddelen tegen Phytophthora, wat duur is en belastend voor het milieu.
Bron: WUR
