Wetenschap
Onderzoek onthult belangrijke genetische factoren in de eigenschappen van bonenpeulen
Snijbonen, de plantaardige vorm van de gewone boon (Phaseolus vulgaris), worden gekweekt vanwege hun zachte, onrijpe peulen. Ze beschikken over een breed scala aan podvormen en -groottes. De morfologie van de peulen, inclusief vorm, dikte, lengte en kleur, speelt een cruciale rol bij het bepalen van de geschiktheid voor versmarkten of verwerking.
De ideale pod is afhankelijk van het doelmarktsegment. Over het algemeen hebben donkergroene, cilindrische, rechte peulen die bij een uniforme zeefgrootte rijpen de voorkeur voor de conserven- en verpakkingssector, die waarde hecht aan uniformiteit en standaardisatie. Aan de andere kant geeft de versmarktsector, die zich richt op consumenten die de voorkeur geven aan verse producten, de voorkeur aan een verscheidenheid aan kleuren en vormen.
Voor producenten van tuinbouwgewassen is minimale variatie in belangrijke kenmerken van cruciaal belang, omdat producten die niet aan specifieke normen voldoen, door consumenten of verwerkers kunnen worden afgewezen (USDA 1959, 1990). Uniformiteit bij rijpheid van bonen voor verwerking maximaliseert het aandeel van het geoogste product dat voldoet aan de juiste normen van het doelmarktsegment en maakt een nauwkeurige sortering van de partij via de zeefgrootte mogelijk. Cultivars met grotere variaties in de vorm en grootte van de peulen tijdens de oogst kunnen resulteren in een hoger percentage afkeurende peulen en een lagere kwaliteit van de partijen.
Een recent onderzoek uitgevoerd door de USDA-Agricultural Research Service heeft kandidaat-loci geïdentificeerd die een significante invloed hebben op de genetische controle van de morfologische eigenschappen van peulen in snijbonen. Het onderzoeksteam voerde een uitgebreide genoombrede associatiestudie (GWAS) uit om specifieke genetische locaties te identificeren die verband houden met eigenschappen van de peulen, zoals de lengte, breedte en dikte van de peulen.
Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift J. Amer. Soc. Hort. Wetenschap. .
De GWAS onthulde meerdere genomische regio's die verband hielden met elke eigenschap van de pod, waarbij in totaal 20 kwantitatieve eigenschapsloci (QTL's) werden geïdentificeerd voor de lengte van de pod, 9 voor de breedte van de pod, 14 voor de hoogte van de pod en 10 voor de verhouding tussen de podbreedte en -hoogte. Deze bevindingen bevestigen met name eerder gerapporteerde QTL's voor eigenschappen van peulen en zaden en benadrukken de complexe genetische controle van eigenschappen van peulvruchten.
De studie suggereert dat enkele genomische regio's een sterke invloed uitoefenen op de eigenschappen van peulen, met aanvullende bijdragen van meerdere regio's met een kleiner effect. Validatie van kandidaat-genen geïdentificeerd in geassocieerde regio's belooft ons begrip van de ontwikkeling van peulvruchten te verdiepen.
De bevindingen uit dit onderzoek hebben aanzienlijke implicaties voor de fokprogramma's voor snijbonen. Door gebruik te maken van de kracht van moleculaire genetica kunnen veredelaars nu effectiever selecteren op de gewenste eigenschappen van de peulen, waardoor de ontwikkeling van verbeterde snijboonvariëteiten met verbeterde agronomische prestaties en aantrekkelijkheid voor de consument wordt versneld.
Volgens de auteurs maakt dit onderzoek deel uit van een gezamenlijke inspanning om bij te dragen aan de kennis over economisch belangrijke eigenschappen van snijbonen, een speciaal gewas dat normaal gesproken niet in de schijnwerpers staat. Ze begonnen het panel te gebruiken om de tolerantie voor herbiciden te onderzoeken. Er zijn weinig (herbicide)producten in het gewas geregistreerd, omdat fabrikanten van herbiciden beperkte informatie hebben over de gewastolerantie.
Het panel was nuttig omdat de diversiteit aan cultivars de onderzoekers in staat stelde een breed netwerk uit te werpen op de tolerantie voor herbiciden in kiemplasma, maar ook vanwege de grote diversiteit aan aanwezige peulenvormen konden ze dit gebruiken om andere belangrijke opbrengst- en groentekwaliteitskenmerken te onderzoeken. De morfologie van de peulen heeft een directe invloed op het commerciële gebruik van het product, dus het begrijpen van de genetische basis ervan kan het kweken van verbeterde cultivars vergemakkelijken.