| In het voorjaar knallen de bloemen uit de grond. Allerlei verschillende kleuren en vormen. Maar hoe teel je planten met allemaal dezelfde eigenschappen? Bij de groenteboer en in de supermarkt kun je kiezen uit veel verschillende soorten groente en vruchten van allerlei planten. Iedereen heeft nu eenmaal een andere smaak. Zo zijn er binnen een soort ook weer allerlei rassen. Je hebt kruimige aardappelen, vastkokende aardappelen, maar ook fritesaardappelen. Om nieuwe rassen te maken worden planten veredeld. Deze planten staan hier omdat wij kruisingen willen gaan maken om betere rassen te ontwikkelen. Uiteindelijk gaat het natuurlijk ons om de knollen die onder de grond zitten en ik kan hier even een paar knollen laten zien. Kijk: deze plant, die heeft verdikkingen van de wortel. En dat zijn de aardappelknollen. En dat is natuurlijk waar het ons uiteindelijk om gaat. De noodzaak om nieuwe rassen te blijven ontwikkelen is, omdat de smaak van de consument verandert door de jaren heen, maar ook omdat er nieuwe ziektes opduiken die de planten dus kunnen aantasten. Omdat het loof boven de grond groeit wordt dat constant aangevallen daar beestjes en schimmels van buiten. Maar omdat de aardappels ook in de grond groeien worden die ook weer aangevallen. Dus wij moeten zorgen dat een aardappelras resistent is tegen heel veel verschillende soorten ziektes en dat die tegelijkertijd ook een hoge opbrengst heeft natuurlijk. En de belangrijkste ziekte eigenlijk is de aardappelziekte en dat wordt veroorzaakt door de schimmel Fitoftora Infestans, dat is een schimmel die het blad aantast en binnen een paar dagen de hele plant vernietigt. Als een plantenras geteeld kan worden dat lekkere aardappels geeft en resistent is tegen de aardappelziekte, hoeven er ook minder bestrijdingsmiddel gebruikt te worden. En dat is weer goed voor het milieu. Het ras dat er uitkomt is dan een mix van de eigenschappen van de vader- en de moederplant. De informatie over de eigenschappen ligt op de chromosomen. Chromosomen zijn dunne sliertjes DNA die in de celkern van een cel zitten. Een aardappelplant heeft in iedere celkern 48 chromosomen. Om te ontrafelen op welke DNA-streng informatie over de resistentie ligt, wordt van alle planten een stukje blad afgenomen en het DNA onderzocht. Wat we nu gaan doen is het DNA er proberen uit te isoleren. Hier zitten kogeltjes in en daarmee wordt het bladmateriaal vermalen. Daarna gaan we het DNA oplossen in deze oplossing en al het ruwe bladmateriaal blijft onderin de buis. En na deze stap gaan we nog een keer een wasstap uitvoeren en nu zit ook het DNA in deze bovenstaande vloeistof. Uiteindelijk kunnen we dus via een aantal stappen het DNA zichtbaar maken en de gewenste planten selecteren. Dit is een plant die het resistentiegen heeft tegen Fitoftora en bij deze plant ontbreekt het resistentiegen tegen Fitoftora. Dus dit is uiteindelijk de plant die we willen hebben. Tegenwoordig wordt dit proces bijna helemaal met de computer gedaan en kan het DNA van 384 planten tegelijk bekeken worden. Die chromosomen hebben we inzichtelijk gemaakt van de aardappel en dit zijn een aantal chromosomen met heel veel genetische eigenschappen daarop. Dat is een hele ingewikkelde kaart, dus we hebben ook een versimpelde versie daarvan gemaakt en die gebruiken wij om erachter te komen welke kruising wij moeten maken. En hier staan dan de verschillende genen op die bijvoorbeeld een resistentie geven tegen de aardappelziekte, tegen Fitoftora Infestans. De bedoeling is nu dus een lekkere aardappel te krijgen die bestand is tegen de aardappelziekte. Maar hoe krijg je nu de chromosomen van deze plant en van deze plant bij elkaar? Aardappelen hebben 48 chromosomen. Als de mannelijke en vrouwelijke cellen bij elkaar komen bij bevruchting, zou je dan 96 chromosomen krijgen. Het dubbele aantal dus. Om in totaal weer 48 chromosomen te krijgen hebben we eerst geslachtscellen nodig met 24 chromosomen. Bij die bloemetje zie je heel duidelijk de gele stuifmeeldraden en wat daar uitkomt is de stijl met daarop de stamper. En die stuifmeeldraden leveren dus de mannelijke geslachtscellen en de eicel zit helemaal onderaan de stijl en daar groeit uiteindelijk de pollenbuis naartoe. In de helmknoppen en in het vruchtbeginsel wordt het aantal chromosomen gehalveerd. Er vindt celdeling plaats. De chromosomen worden verdeeld over de nieuwe cellen. Elke eicel en elke stuifmeelkorrel bevat daardoor de helft van het aantal chromosomen van de moedercel: 24 dus. En deze vorming van geslachtscellen noem je “meiose”. In de natuur brengen insecten het stuifmeel van de ene bloem op de andere bloem, maar wij willen heel gericht de kruising kunnen maken. Hier zie je een bloem van een plant die resistent is en wij gaan het stuifmeel verzamelen en dat brengen we dan op de stamper van een plant die heel lekker smakende aardappelen geeft. En dat heet dus “geslachtelijke voortplanting”. Een stuifmeelkorrel komt terecht op de stamper van dezelfde soort. De stuifmeelkorrel vormt dan een buis door de stijl. Die buis noemen we een “stuifmeelbuis”. Door de stuifmeelbuis gaat de kern met 24 chromosomen naar het zaadbeginsel. Als ie daar is aangekomen, barst de top van de stuifmeelbuis open. De kern van de stuifmeelkorrel versmelt met de eicelkern. De eicel is nu bevrucht en bestaat weer uit 48 chromosomen. Na bevruchting komt er een bes uit de bloem. In deze bes zitten allemaal zaadjes en elk zaadje kan uitgroeien tot een plantje. Elk zaadje heeft een andere combinatie van eigenschappen van de vader- en de moederplant. Als je deze zaadjes zaait krijg je dus deze plantjes. Dus in werkelijkheid zijn het allemaal zusjes van elkaar, maar elk plantje is verschillend ten opzichte van een ander plantje. Wanneer de plantjes uiteindelijk zo groot zijn, willen we eigenlijk weten welke plant nu de gewenste eigenschappen heeft en welke niet. Dus eigenlijk willen we van al deze plantjes weten of ze bijvoorbeeld dit gen hebben dat resistentie geeft tegen Fitoftora of dat ze dat gen niet hebben. En dat kunnen we in het laboratorium onderzoeken, maar dan moeten we wel eerst van elk plantje een stukje blad plukken en dan kunnen we daaruit het DNA isoleren. Dus nu weten we dat deze twee planten de juiste combinatie van eigenschappen hebben, alleen we willen graag heel veel knollen hebben van deze planten en daarom moeten we ze gaan vermeerderen. Je stopt een knol in de grond. Er komen uitlopers aan. Steeds meer aardappels. Ze zijn allemaal gelijk. Dat noemen we “ongeslachtelijke voortplanting”. Er zijn geen geslachtscellen nodig, maar uitlopers. En zo maken we van één knol het jaar daarna 10, en het jaar daarna 100. Dus deze aardappel gaat straks in de grond en die worden aan het eind van het jaar weer geoogst. En uiteindelijk hebben we genoeg pootgoed om aan een pootgoedteler te kunnen verkopen. |