Zymoseptoria tritici is één van de genetisch meest diverse en vernietigende tarwepathogenen ter wereld. In de strijd tegen deze schimmel is een belangrijke stap gezet. Een internationaal consortium waar WUR deel van uitmaakt is er in geslaagd het resistente Stb16q-gen te kloneren en succesvol in tarwe te introduceren.
Het gen is nu via veredeling vrij eenvoudig in te bouwen in commerciële tarwerassen. Hierdoor leiden telers in de toekomst minder oogstverlies en hoeven ze minder gewasbeschermingsmiddelen te gebruiken.
Bladvlekkenziekte
Tarwe is de meest verbouwde graansoort ter wereld, en wordt verwerkt in talloze producten zoals brood, couscous, pasta, pannenkoeken e.d. Het gewas is echter ook kwetsbaar voor ziektes en plagen. Zo gaat in Europa jaarlijks 5-10 procent van de oogst verloren; als gevolg van de door Z. tritici veroorzaakte bladvlekkenziekte (Septoria tritici blotch). Aanhoudend nat weer – waar sommige gebieden door klimaatverandering steeds vaker mee te maken krijgen – vormt een ideale voedingsbodem voor de ziekte.
Resistentiegen gekloond
Het is daarom goed nieuws dat een team van onderzoekers van INRAE, Wageningen University & Research (WUR), USDA, ETH-Zürich en het veredelingsbedrijf Florimond Desprez er voor het eerst in is geslaagd om het in 2011 door WUR-onderzoekers in een wilde voorouder van tarwe ontdekte resistentiegen Stb16q te kloneren en in te brengen in tarwe.
“Het ingebrachte gen is effectief tegen vrijwel alle tot nu toe geteste Z. tritici-varianten en biedt daardoor een unieke breed-spectrum resistentie, onder andere door het vertragen van de penetratie en intercellulaire groei van de schimmel. Bovendien wordt de oorspronkelijke donor van Stb16q door geen enkele stam van de schimmel aangetast”, zegt WUR-onderzoeker Gert Kema. Een publicatie hierover is vandaag verschenen in Nature Communications.
Belangrijke stap in beschermen van tarwe
Al sinds 1865 wordt onderzoek gedaan naar ziekteresistentie bij tarwe. De catalogus van tarwegenen waarvan bekend is dat ze een rol spelen bij ziekteresistentie is daarom aanzienlijk. Ter illustratie: bij bananen zijn tot nu toe maar 2 resistentiegenen geïdentificeerd, bij tarwe staat de teller op dit moment op circa 1200 genen die betrokken zijn bij ziekteresistentie.
Velen daarvan zijn gekarakteriseerd, maar tot nu toe is Stb16q het enige cysteine rich receptor-like kinase (CRK 1] ) gen dat in tarwe is geïdentificeerd. Slechts één keer eerder zijn onderzoekers erin geslaagd een resistentiegen tegen bladvlekkenziekte in tarwe te kloneren. Dat betrof Stb6, een gen dat weliswaar in veel tarwerassen voorkomt maar in tegenstelling tot Stb16q slechts bescherming biedt tegen een zeer smal spectrum van Z. tritici-stammen. “Dankzij beide genen kunnen we nu de mechanismen identificeren en vergelijken die betrokken zijn bij het tegenhouden van de groei van ziekteverwekkers”, zegt onderzoeker Cyrille Saintenac van INRAE, het Franse nationale onderzoeksinstituut voor landbouw, voedsel en milieu.
{1} CRK’s vormen een subfamilie van plantaardige RLK-receptoren. Ze zijn in staat om signalen naar de binnenkant van een plantencel te sturen (bijvoorbeeld wanneer een schimmel aan de buitenkant van een plantencel wordt opgemerkt) en hebben daarom een belangrijke rol in het immuunsysteem van planten.
Verminderen gebruik van pesticiden
“Dit kan de opmaat zijn naar een belangrijke nieuwe stap in het beschermen van tarwe tegen ziekteverwekkers en het verminderen van het gebruik van pesticiden. Vooral omdat deze CRK’s ook in andere gewassen bij ziekteresistentie betrokken lijken te zijn”, zegt Kema. “Doordat we het resistentiegen hebben weten te identificeren, te kloneren en te introduceren in een tarweras dat kwetsbaar is voor Z. tritici hebben we nu in de praktijk de bevestiging gekregen dat Stb16q goede bescherming biedt tegen de diverse Z. tritici-varianten. Het gen is nu via veredeling vrij eenvoudig in te bouwen in commerciële tarwerassen waardoor telers in de toekomst minder oogstverlies hebben en minder hoeven te spuiten.”
Bron: WUR
