Een agronoom van de Iowa State University brengt mechanismen in kaart - gen voor gen - die kunnen leiden tot sojavariëteiten die resistent zijn tegen het plotselinge doodssyndroom.

Een paper dat onlangs is gepubliceerd in het peer-reviewed academische tijdschrift Plantenfysiologie toont aan dat een gen gevonden in een modelplant genaamd Arabidopsis een verbeterde ziekteresistentie in sojabonen zou kunnen geven. Madan Bhattacharyya, een professor in de agronomie en hoofdauteur van de studie, zei dat zijn huidige onderzoek wijst op verschillende Arabidopsis-genen die samen kunnen werken om sojabonen te helpen bij het bestrijden van het plotselinge-doodssyndroom, een ziekte die voor miljoenen dollars aan oogstverliezen heeft gezorgd voor boeren in Iowa.

"We zijn begonnen met het in kaart brengen van veel van deze genen, en we denken dat er veel verschillende mechanismen zijn die samenwerken om resistentie van Arabidopsis tegen twee sojaboonpathogenen te creëren, " Zei Bhattacharyya. "We testen een hypothese dat een combinatie van deze Arabidopsis-genen in sojabonen een hoog niveau van ziekteresistentie oplevert."

Bhattacharyya zei dat alle complexe organismen, of het nu planten of dieren zijn, vertonen resistentie tegen de meeste potentiële pathogenen die ze in hun omgeving tegenkomen. Arabidopsis, een kleinbloemig plantje dat door het gemak waarmee het in experimentele settings kan worden bestudeerd als goede modelplant dient, vertoont resistentie tegen twee sojaboonpathogenen die plotselinge doodssyndroom en wortelrot veroorzaken, respectievelijk. Dus Bhattacharyya en zijn collega's hebben jarenlang het genoom van Arabidopsis uitgekamd om genen te identificeren die zouden kunnen bijdragen aan die resistentie. Vervolgens gebruikt hij geavanceerde transgene technieken om waarschijnlijke genen in sojabonenplanten in te voegen in de ISU Plant Transformation Facility, die vervolgens worden gekweekt en bestudeerd op hun ziektereactie.

De studie identificeert een van die genen, genaamd PSS1, als een middel om de weerstand tegen soja te verbeteren. De transgene sojaplanten die dit gen dragen, vertoonden in twee opeenvolgende jaren verhoogde SDS-resistentie onder veldomstandigheden, zei Bhattacharyya. De SDS-resistentie die door dit gen wordt gecodeerd, zal de natuurlijke SDS-resistentie aanvullen, die wordt gecodeerd door ongeveer 40 genen die elk kleine hoeveelheden resistentie conditioneren. Hij verwacht dat de opname van extra PSS-genen samen met natuurlijke SDS-resistentiegenen sojabonen robuuste en duurzame resistentie zal opleveren. Het vinden van de optimale combinatie van die genen is het huidige onderzoeksdoel van zijn laboratorium, hij zei.

"We hopen in de komende jaren te testen hoe combinaties van PSS-genen de SDS-resistentie beïnvloeden, " zei Bhattacharyya. "We denken dat we kunnen ontdekken dat meerdere genen die samenwerken de weerstandsniveaus zullen opbouwen."