Een internationaal team van onderzoekers heeft belangrijke vooruitgang geboekt in de strijd tegen de beruchte aardappelziekte Phytophthora infestans. Een nieuw gen dat is gevonden in de plant Solanum americanum (familie van de wijdverbreide wilde plant zwarte nachtschade) blijkt aardappelen dan ook resistent te maken tegen negentien geteste varianten van P. infestans.
Phytophthora infestans
De schimmel Phytophthora infestans veroorzaakt de aardappelziekte en heeft in het verleden geleid tot grote hongersnoden en maatschappelijke onrust. Ook nu nog kan de ziekte tot verwoestende verliezen leiden. De chemische bestrijding ervan vormt bovendien een grote belasting voor het milieu.
Resistentiegen
Resistentiegenen kunnen ervoor zorgen dat planten het zogenaamde avirulentie-eiwit van Phytophthora herkennen. Deze herkenning leidt tot een snelle afweerreactie (de overgevoeligheidsreactie, een snelle lokale celdood van de aangevallen plantencellen) en hierdoor stopt de infectie. De afgelopen decennia is al een behoorlijk aantal resistentiegenen geïsoleerd uit wilde aardappelsoorten uit met name Zuid- en Centraal America. Deze resistentiegenen hebben echter een groot nadeel: Phytophthora infestans kan avirulentiegenen relatief snel muteren, waardoor de avirulentie-eiwitten niet meer herkend zijn en de afweerreactie niet optreedt. We zeggen dan dat de resistentiegenen zijn ‘doorbroken’. Dit is (helaas) schering en inslag.
Solanum americanum
Onderzoekers uit Engeland zijn in samenwerking met Wageningen University & Research (WUR) en collega-onderzoekers in Duitsland erin geslaagd om nieuwe breedwerkende resistentiegenen te isoleren uit Solanum americanum. Deze plant staat erom bekend dat hij niet is aangetast door Phytophthora.
De geïsoleerde resistentiegenen (Rpi-amr1) blijken een aantal bijzondere kenmerken te hebben. Zo herkennen ze de geconserveerde avirulentiegenen (Avramr1) van Phytophthora infestans. Deze geconserveerde avirulentiegenen veranderen niet zo snel en blijken zelfs geconserveerd te zijn in een aantal andere Phytophthora-soorten die een bedreiging vormen voor andere plantensoorten.
Bredere en duurzamere resistentie
Hoewel ze onderling licht van elkaar verschillen, stelt elke Rpi-amr1-variant de plant in staat dezelfde virulentie-eiwitten te detecteren. Infectieproeven met een uitgebreide set van negentien P. infestans-isolaten afkomstig van verschillende geografische locaties bevestigen dat de Rpi-amr1-resistentie zeer breed werkt. Geen enkel P. infestans isolaat kon aardappelbladeren aantasten die getransformeerd waren met Rpi-amr1.
En aangezien Solanum americanum planten dus bekend staan als ‘non-host’ voor Phytophthora, zal de selectiedruk op het avirulentiegen aanzienlijk lager zijn. De verwachting is dan ook dat de Rpi-amr1-resistentie duurzamer is dan met andere resistentiegenen kon zijn bewerkstelligd.
Maris Piper
Het resistentiegen Rpi-amr1 is inmiddels ook gecombineerd met twee andere resistentiegenen (Rpi-amr3 en Rpi-vnt1) in de commerciële aardappel Maris Piper. De resulterende aardappellijnen zijn immuun tegen een zeer grote verscheidenheid van Phytophthora-isolaten.
Projectpartners
Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met The Sainsbury Laboratory en het John Innes Centre in Norwich, de universiteiten van East Anglia, Leesd en Hull en de Technische Universiteit van München.
Bron: WUR
