Meer inzicht in schimmel brengt resistentie dichterbij
Uit onderzoek blijkt dat de genetische resistentie van tomaat tegen deschimmelziekte Echte Meeldauw berust op monogene en polygene resistentie.Veel resistentiegenen zijn op chromosoom zes gelocaliseerd. De resistentiemechanismenen de specificiteit van de resistentiegenen in het algemeen zijn bovendienzeer divers.
Dit blijkt uit onderzoek dat Yuling Bai bij Wageningen Universiteit heeftverricht in het kader van haar promotieonderzoek ‘The genetics andmechanisms of resistance to tomato powdery mildew in Lycopersicon species’.Het onderzoek levert belangrijke nieuwe informatie op voor veredelaarsin de strijd tegen deze belangrijke schimmelziekte.
Echte Meeldauw is een ziekte die wordt veroorzaakt door de schimmel Oidiumneolycopersici. Deze schimmel is in 1986 voor het eerst beschreven in deNederlandse tomatenteelt. Sinds 1986 heeft de schimmel zich wereldwijdverspreid. De schimmel zorgt jaarlijks voor grote problemen. Er is nogweinig bekend over O. neolycopersici en, behalve enkele recent op de marktgebrachte tomatenrassen, zijn praktisch alle tomatenrassen vatbaar voorde schimmel. Momenteel worden daarom chemische bestrijdingsmiddelen toegepastom de schimmel te bestrijden. Onderzoek van Bai naar de mechanismen ende genetische basis van resistentie tegen O. neolycopersici geeft aanknopingspuntenvoor de ontwikkeling van nieuwe tomatenrassen met een duurzame resistentie.
Bai heeft uit wilde (tomaten)soorten resistentiegenen ingekruist tot BijnaIsogene Lijnen (NIL’s) van het –van nature vatbare- tomatencultuurgewas ‘MoneyMaker’. Deze plantenlijnen zijn genetisch bijna identiek, met uitzonderingvan het bewuste resistentiegen.
Via, deels zelf ontwikkelde, moleculaire merkers en resistentietoetsenheeft Bai vijf dominante monogene resistentiegenen ontdekt, die allemaalgelocaliseerd zijn op chromosoom zes.
Chromosoom zes blijkt uit eerder onderzoek een hotspot van resistentiegenente zijn, zoals tegen de bladvlekkenziekte, diverse virussen, nematoden,luizen en witte vlieg.
Daarnaast heeft Bai de kwantitatieve resistentie uit de wilde tomatensoortL. parviflorum geanalyseerd. Deze kwantitatieve resistentie berust op tenminstedrie genetische loci (Quantitative Trait Loci/ QTL). Hiervan is ook éénQTL op chromosoom zes gelocaliseerd en gekoppeld met de monogene resistenties.
Dat veel resistentiegenen op chromosoom zes zijn gelocaliseerd, is evolutionairgezien interessant, omdat het resistentiemechanisme berust op gen-om-geninteractie. Bij een gen-om-gen interactie verandert het DNA van de schimmelbij ‘toeval’ door kleine foutjes tijdens de celdeling. Hierdoorherkent de plant (de eiwitten van) de schimmel niet meer, vindt er geenafweerreactie plaats en is de plant dus niet meer resistent tegen die schimmelvariant(isolaat). Omdat de resistentiegenen van de planten ook in ‘randomarrays’ liggen, kunnen er bij de geslachtelijke celdeling nieuwevarianten van de resistentiegenen ontstaan door onjuiste chromosoomparing.Dit leidt mogelijk weer tot hernieuwde herkenning van het schimmelisolaat.
In de verschillende landen waar Echte Meeldauw optreedt zijn verschillendeisolaten van de schimmel aanwezig. Om te onderzoeken of bepaalde resistentiegenenspecifiek werken tegen bepaalde varianten van de schimmel zijn zaden van ‘resistente’ tomatenplantenverstuurd naar Florida en diverse landen in Europa. Hier werden deze plantenblootgesteld aan de locale schimmel.
Uit dit onderzoek bleken twee tomatenlijnen met specifieke monogene resistentiein Tjechië toch aangetast te worden. Dit toont aan dat monogene resistentiedoorbroken kan worden.
Bai’s ontdekkingen hebben meer inzicht verschaft in de interactietussen tomatenplanten en O. neolycopersici. Hiermee is duurzame resistentie,die niet of moeilijk door de schimmel doorbroken kan worden, binnen handbereikgekomen.
NOOT VOOR DE REDACTIE
Verdediging van het proefschrift: ‘The genetics and mechanisms ofresistance to tomato powdery mildew in Lycopersicon species’ doormw. Yuling Bai vindt plaats op woensdag 29 september om 13.30 uur in deAula van Wageningen Universiteit, Gen. Foulkesweg 1a, Wageningen.
Voor meer informatie en beeldmateriaal van aangetaste planten: Edwin Luijks,tel. (0317) 48 39 15, email: Edwin.Luijks@wur.nl.Inhoudelijke vragen: Mw. Dr. Ir. Guusje A. Bonnema, email: Guusje.Bonnema@wur.nl ofMw. Y. Bai, email: Bai.Yuling@wur.nl.