Kruisbestuiving
Binnen de plantenveredeling wordt voortdurend gewerkt aan het creëren van ziekteresistente rassen. Eén manier om dit te bereiken is om een ras waar een bepaalde eigenschap ontbreekt te kruisen met een niet verwante soort die van nature de gezochte eigenschap wél heeft. Dit heet hybridisatie. Zo’n nieuwe eigenschap kan bijvoorbeeld resistentie tegen een plantpathogeen zijn. Plantpathogenen zijn virussen, bacteriën of schimmels die planten ziek kunnen maken. Door de nakomelingen vervolgens meerdere generaties te kruisen met het oorspronkelijke ras, kan op den duur een plantenras ontstaan dat bijna hetzelfde is als het oorspronkelijke ras, inclusief de nieuwe eigenschap.
Een graantje meepikken
Al bijna 100 jaar is bekend dat hybridisatie van tarwe (Triticum sp.) met de grasachtige Thinopyrum elongatum wenselijke eigenschappen kan overdragen, waaronder resistentie tegen schimmels van het geslacht Fusarium. Tot nog toe was niet bekend precies waaraan dit te wijten was. Onderzoek van een internationaal team van wetenschappers heeft nu het volledige DNA van T. elongatum in kaart gebracht en het specifieke gen verantwoordelijk voor de resistentie gevonden. Het resistentiegen, genoemd Fhb7 (naar Fusarium head blight, de Engelse benaming voor de Fusarium ziekte) bevat de instructie voor een beschermend eiwit. Dit eiwit maakt een structurele aanpassing aan de Fusarium toxines waardoor deze onschadelijk worden.
Goede informatie doorspelen
De bevindingen werden interessanter toen bleek dat dit gen nergens anders in het plantenrijk te vinden was. Het meest vergelijkbare gen die de onderzoekers vonden (97% gelijkenis) was in een schimmel van het geslacht Epichloë. In het verleden heeft dus waarschijnlijk genetische overdracht van de Epichloë schimmel naar de plant T. elongatum plaatsgevonden. Tot voorheen waren eigenlijk alleen gevallen bekend waar prokaryoten (met name bacteriën) de donor waren bij dit soort genetische overdracht. In dit geval is een nuttige eigenschap van een schimmel om een met een andere schimmel te concurreren terechtgekomen in een plant. Uit deze vondst blijkt dat schimmels waarschijnlijk een belangrijke rol hebben gespeeld in de evolutionaire ontwikkeling van ziekteresistentie in het plantenrijk.
| https://science.sciencemag.org/content/early/2020/04/08/science.aba5435 |