Toepassing DNA-technologie biedt veredelaars kansen

Tosca Ferber, Chief Technology Officer bij Dümmen Orange zag DNA-technologie de afgelopen tien jaar snel groeien. Met een achtergrond in de groenteveredeling maakte Ferber in 2016 de overstap naar Dümmen Orange. Een bedrijf dat sierteeltgewassen veredelt. Ferber ziet bij het gebruik van DNA-technologie grote verschillen tussen de groente- en sierteeltsector. “In de sierteelt zijn er veel meer verschillende gewassen, die vaak ook genetisch ingewikkelder in elkaar zitten. Veel gewassen hebben vier of zes sets chromosomen. En het DNA is vaak heel verschillend.” Betrouwbaar voorspellen Bij sierteeltgewassen is vooral de sierwaarde belangrijk volgens Ferber. “Er zijn veel verschillende eigenschappen die samen bepalen hoe aantrekkelijk een plant is. Het is lastig om deze eigenschappen en de genetica goed te beschrijven. Tel daarbij op dat het teeltmateriaal dat wij leveren eigenlijk allemaal kopieën zijn van één moederplant. Dit levert hele andere vormen van veredeling op dan bij zaadproducten.” Voor Ferber was dan ook al snel duidelijk dat een hele andere benadering – dan gangbaar in de groentewereld – nodig was. “Wij werken aan DNA-modellen die bijvoorbeeld beschrijven hoe een set aan verschillende genen zorgt voor een aantrekkelijke plant. Deze technologie is pas de laatste paar jaar kosteneffectief. Het gaat dan over duizenden moleculaire merkers die wij moeten bekijken.” Het resultaat is dat met deze DNA-modellen de onderzoekers al in het zaailingstadium betrouwbaar kunnen voorspellen hoe goed een plant het gaat doen.

Sneller selecteren

“Neem een gewas als roos. Voor dit gewas zijn productiviteit, vaasleven en de kwaliteit van de stengel belangrijk. Deze eigenschappen kun je normaal gesproken pas na jaren van teelt in de kas beoordelen.” Door in het zaailingstadium al het kaf van het koren te scheiden, verloopt het selectieproces veel sneller. “Ook omdat je veel sneller nieuwe ouders kunt selecteren om nieuwe zaailingen van te maken.” Ferber verwacht dat DNA-technologie snel en breed in te zetten en toegankelijk is. “De instapkosten zijn veel lager dan in het verleden. Ook kleine veredelingsbedrijven kunnen nu deze technologie gebruiken.” Voor grote productiebedrijven is deze stap volgens Ferber nog een brug te ver. “Het veredelen op resistenties vraagt heel veel van een bedrijf. Je moet dan toch ziekten accepteren op een locatie, waar je deze normaal juist van probeert weg te houden. En naast goede genetica moet het uiteindelijk ook schoon teeltmateriaal opleveren.”

Veel potentie

Ferber is enthousiast over de mogelijkheden van DNA-technologie. “Wij trainen de genetische modellen nu met AI. Door veel planten te beschrijven en hun DNA-profielen te koppelen, kan het model straks zelfs voorspellen welke planten je moet kruisen voor een bepaalde eigenschap. Uiteindelijk denk ik dat AI zelfs de planten inclusief nieuwe eigenschappen kan bedenken.” Tijdwinst is misschien nog wel het belangrijkste voordeel van DNA-technologie. “Waar we met de klassieke manier van veredelen echt aan het plafond zaten, maken we nu in drie tot vier gewasgeneraties enorme stappen.” Ter verduidelijking wijst Ferber op het inkruisen van trips-resistentie. “Omdat dit zo ingewikkeld is qua genetica zagen we daar nog maar nauwelijks verbetering met de klassieke manier van veredelen. Bij alle complexe resistenties, zoals trips, luis en wantsen red je het niet door één of twee genen uit of aan te zetten. Zonder die DNA-modellen ben ik bang dat wij als veredelaar niet op tijd zijn. Bij de huidige druk op middelengebruik loop je dan het risico dat sommige teelten ophouden te bestaan.” Genen ontdekken Ook Charles Underwood, professor plantgenetica aan de Radboud Universiteit, ziet dat DNA-technologie steeds belangrijker wordt. “We kunnen nu vrij snel en nauwkeurig het DNA van een komkommer- of tomatenplant vaststellen. Daar waar je vroeger honderd mensen een aantal jaar hieraan moest laten werken, kan één persoon dit nu in één week. Met nieuwe DNA-technieken is het mogelijk om een gen zo aan te passen dat een soort beter resistent wordt. Bijvoorbeeld tegen ziekten of hittestress.” Underwood vindt het jammer dat de huidige Europese wet- en regelgeving een verdere doorbraak van DNA-technologie in de veredeling in de weg staat. ”Veredelaars gebruiken de nieuwe technologie nu voor het ontdekken van genen. Zoals ziekteresistentie of stresstolerantie. Door ingewikkelde regelgevingstrajecten mogen ze de mutatie die ze in een R&Dsetting ontwikkelen niet gebruiken voor vermeerdering van teeltmateriaal.”

Anders kijken

Underwood hoopt dat beleidsmakers anders gaan kijken naar de toepassing van DNA-technologie. “Het gaat er niet om hóe je een plant verandert, maar wát je verandert aan een plant. Ik vind dat we in de discussie minder moeten praten over de techniek en meer over wat het ons brengt. Als we nieuwe soorten kunnen ontwikkelen die beter tegen ziekten en klimaatstress kunnen, is dat een groot voordeel. Minder gewasbeschermingsmiddelen en minder water gebruiken is beter voor het milieu.” Volgens Underwood doen we met DNA-technologie eigenlijk hetzelfde als duizenden jaren geleden. “In de oudheid zochten mensen in het Midden-Oosten al naar wilde planten met meer opbrengst, zoals grotere graankorrels. Ze wisten niet precies wat ze deden, maar ze selecteerden de beste planten. Het verschil met nu is dat we beter begrijpen wat we doen. We kunnen nu sneller en preciezer veranderingen maken in planten.”

Bron: Buitenstebinnen
De nieuwe uitgave van Buitenstebinnen komt half december uit. U kunt hem dan verwachten in uw e-mail, op de deurmat en hier op de website.