Wetenschap
Aardbeienvelden versterkt:nieuwe genetische inzichten bestrijden verwoestende door de bodem overgedragen ziekten
Wereldwijd worden aardbeien ernstig getroffen door Macrophomina phaseolina, een bodemschimmel die de opbrengsten drastisch verlaagt. Na de geleidelijke afschaffing van conventionele bodemontsmettingsmiddelen zoals methylbromide is er een dringende noodzaak om de genetische resistentie tegen deze ziekteverwekker te vergroten.
Het resistentiemechanisme is ingewikkeld op genetisch niveau en vormt aanzienlijke obstakels voor traditionele veredelingsmethoden. Bijgevolg is er een dringende behoefte aan diepgaand onderzoek om geavanceerde genetische strategieën te ontwikkelen om deze dreiging effectief tegen te gaan.
Het onderzoek, uitgevoerd door de afdeling Plantwetenschappen van UC Davis en gepubliceerd in Horticulture Research op 3 januari 2024 illustreert hoe fenotypische selectie onder stressomstandigheden de ziekteresistentie bij aardbeien snel kan versterken.
Onderzoekers hebben genoombrede associatiestudies (GWAS) en de modernste genomische hulpmiddelen gebruikt om het resistentiemechanisme te ontrafelen en verschillende cruciale resistentieloci te identificeren.
Dit onderzoek biedt een uitgebreide analyse van de genetische resistentie tegen Macrophomina bij aardbeien, waarbij wordt onthuld dat het een complexe polygene eigenschap is die wordt beïnvloed door talrijke loci. Met behulp van geavanceerde genomische technologieën, waaronder GWAS, hebben onderzoekers deze essentiële resistentieloci kunnen opsporen.
Dit vergemakkelijkte de effectieve stapeling van gunstige allelen, waardoor het resistentieniveau in de fokpopulatie aanzienlijk werd verhoogd van 1% naar 74% binnen twee selectiecycli. Door genomische selectietechnieken te implementeren en omgevingsstressomstandigheden tijdens het fokproces te simuleren, bereikten onderzoekers snelle genetische verbeteringen.
De toepassing van high-throughput genotypering en strategische allelstapeling verbeterde de identificatie en het gebruik van belangrijke genetische elementen, waardoor de veredelingsstrategie voor de snelle ontwikkeling van resistente aardbeivariëteiten werd verfijnd.
Dr. Steven J. Knapp, de hoofdauteur van de studie, verklaarde:"Dit onderzoek stimuleert niet alleen ons begrip van genetische resistentie, maar vestigt ook een model voor voorspellende veredelingsbenaderingen die kunnen worden gebruikt voor andere gewassen die met soortgelijke uitdagingen worden geconfronteerd."
De implicaties van deze studie reiken verder dan alleen aardbeien, en bieden een sjabloon voor het aanpakken van ziekten in andere gewassen via genomische selectie. Deze methode zou de manier kunnen veranderen waarop veredelaars omgaan met ziekteresistentie, waardoor de afhankelijkheid van chemische behandelingen afneemt en de duurzaamheid van gewassen wordt vergroot.
Bovendien zou de teelt van ziekteresistente aardbeienrassen zowel de opbrengst als de kwaliteit aanzienlijk kunnen verbeteren, wat zowel telers als consumenten aanzienlijke voordelen zou opleveren.