Ontrafeling genoom aardappel opent weg voor nieuwe rassen

De aardappel, volksvoedsel nummer drie op de wereldranglijst, is genetisch ontleed.

Onderzoekers van het internationale Potato Genome Sequencing Consortium (PGSC) in veertien landen hebben op initiatief van de expertisegroep Plantenveredeling van Wageningen UR (University &Research centre) de honderden miljoenen bouwstenen van de aardappel in kaart gebracht. Hun bevindingen staan in Nature van 10 juli.

Het project kon in Nederland rekenen op de financiële steun van het ministerie van EL&I, Technologiestichting STW en middelen uit de aardgasbaten (FES).

De 844 miljoen baseparen in het DNA die het genoom van de aardappel vormen, tellen een verrassend groot aantal genen, 39.000. Deze dragen de informatie voor eiwitten die zorgen voor de groei en ontwikkeling van de plant. Van bijna alle genen is de locatie op één van de twaalf chromosomen van de aardappel nu bekend.

Uit de data blijkt dat aardappelrassen voor ieder gen weliswaar vaak wel drie of vier verschillende versies bevatten, maar dat de totale genetische diversiteit binnen de geteelde rassen toch heel beperkt is. Deze smalle genetische basis is te verklaren uit het geringe aantal aardappels dat vanuit Zuid-Amerika in de 16e eeuw naar Europa is gekomen en sindsdien de basis is geweest voor de aardappelveredeling.

Nieuwe wegen

Nu de volgorde van de bouwstenen van het aardappelgenoom bekend zijn, opent dat voor onderzoekers en veredelaars wegen om de opbrengst van het gewas te verhogen, de kwaliteit en voedingswaarde te verbeteren, maar ook manieren om de plant resistenter te maken tegen ziektes.

Het inkruisen van ziekteresistentie-eigenschappen kost normaliter tien tot twaalf jaar en dit proces kan nu aanzienlijk worden bekort.

De aardappel is het belangrijkste voedingsgewas dat niet tot de granen (tarwe, rijst) behoort. Volgens de Wereldvoedselorganisatie FAO is de wereldproductie circa 330 miljoen ton per jaar. Aardappels vormen een belangrijke bron van zetmeel, eiwitten, antioxidanten en vitamines, voor zowel mens als dier, terwijl zetmeel grondstof kan zijn voor groene materialen, waaronder papier en textiel.

Het aardappelareaal is de afgelopen decennia op wereldschaal nauwelijks gewijzigd. Terwijl het cultuurgebied in Oost-Europa slonk, verdrievoudigde het in ontwikkelingslanden. De aardappel juist is voor die landen een aantrekkelijker gewas geworden, omdat aardappelplanten water en voedingsstoffen goed benutten en aardappeltelers steeds meer over goed pootgoed beschikken.

Dat pootgoed komt vaak van Nederlandse telers. Er bestaan meer dan 4000 gecultiveerde aardappelvariëteiten, vaak bekend onder typische namen als Desiree, Agria, Maris Piper en Bintje.

Het Potato Genome Sequencing Consortium (PGSC) bestaat uit 29 onderzoeksgroepen uit veertien landen, waaronder China, Rusland, India, Chili, Italië, Nieuw-Zeeland en Argentinië.

De expertisegroep Plantenveredeling van Wageningen UR bestaat sinds 2005 en is een samenwerking tussen het Laboratorium voor Plantenveredeling van Wageningen University en de Business unit Biodiversiteit en Veredeling van Plant Research International, beide onderdeel van Wageningen UR.