20 april 2000
Een van de belangrijkste smaakbepalende eigenschappen van appels, het gehalte appelzuur, kan door DNA-analyse al aan een kiemplantje voorspeld worden. Dat is een van de resultaten uit het onderzoek waarop Chris Maliepaard, medewerker van het Centrum voor Biometrie van Plant Research International, op 25 april 2000 hoopt te promoveren. Maliepaard maakte een zogenoemde genetische kaart waarop hij ongeveer 300 genetische markeringspunten plaatste. Deze markeringspunten, die ook wel moleculaire merkers genoemd worden, vergroten het inzicht in de genetica van de appel en kunnen de veredeling van appel aanzienlijk efficiënter maken.
Appel is om meerdere redenen een lastig gewas om te veredelen. Ten eerste duurt het na uitzaaien
van appelpitten vijf tot zes jaar voordat de nieuwe appelbomen vruchten dragen. Dat betekent dat
belangrijke eigenschappen zoals smaak, kleur en opbrengst pas na zo’n zes jaar bepaald kunnen
worden.
Ten tweede is appel een kruisbevruchter. Appel is daardoor een zogenaamd heterozygoot gewas:
de genen kunnen in verschillende vormen in de plant aanwezig zijn. Dat maakt het onderzoek naar
de overerving van eigenschappen nog eens extra lastig.
De afgelopen jaren zijn er veel verschillende DNA-analyse-technieken ontwikkeld. Met deze
technieken kunnen onder andere genetische kaarten gemaakt worden. Met behulp van de
DNA-analyses worden op deze kaarten eerst een groot aantal markeringspunten aangebracht: de
moleculaire merkers, vergelijkbaar met DNA fingerprints, zoals die ook bekend zijn uit bijvoorbeeld
politie-onderzoek naar criminelen. Daarnaast worden bij de nakomelingen van kruisingen
waarnemingen gedaan aan belangrijke eigenschappen zoals ziekte-resistenties en kwaliteit. Door
deze gegevens te combineren met de DNA-analyses kan bepaald worden in de buurt van welke
merker een bepaald gewenst gen ligt. Als dat eenmaal bekend is, kan aan de hand van de aan- of
afwezigheid van de merker voorspeld worden welke kiemplantjes wél en welke niet het gewenste
gen hebben. Aangezien deze voorspelling al gedaan kan worden aan het DNA van één blaadje, kan
al aan kiemplantjes voorspeld worden wat de eigenschappen van de volwassen plant zullen zijn.
Maliepaard heeft voor appel een genetische kaart gemaakt op basis van verschillende
DNA-analyse-technieken. Hij werkte daarvoor samen onderzoekers uit 8 andere Europese landen.
Zij verrichtten waarnemingen aan nakomelingen van de kruising tussen twee appelrassen: Prima en
Fiesta. Deze rassen waren gekozen vanwege hun waardevolle eigenschappen. Zo heeft Prima een
hoge resistentie tegen schurft, één van de belangrijkste appelziektes. Fiesta heeft een mooie,
stevige en smakelijke appel met een goede productie. Op basis van deels door hem zelf
ontwikkelde statistische technieken en software, wist Maliepaard een kwalitatief deugdelijke
genetische kaart op te stellen en relaties te leggen tussen merkers en belangrijke
eigenschappen.
Maliepaard wist zo samen met de partners onder andere de plaats te bepalen van een gen dat
codeert voor resistentie tegen schurft, van het gen dat ervoor verantwoordelijk is dat de appel alleen
via kruisbestuiving vruchten geeft, van een gen dat codeert voor resistentie tegen een bladluis en van
het gen voor appelzuur.
Dit laatste gen is zó belangrijk voor de smaak van appels, dat appelbomen die dit gen missen,
praktisch oneetbare appels opleveren. Door de zaailingen van een kruising tussen twee appels met
behulp van de gevonden moleculaire merker te toetsen, kan ongeveer zes jaar tijdwinst
geboekt worden voor de beoordeling van deze eigenschap.
Maliepaard vond gedurende zijn onderzoek dat veel van de merkers op twee chromosomen
voorkomen, en in een aantal gevallen op beide chromosomen in dezelfde volgorde. Deze
waarneming bevestigt het vermoeden dat appel in de evolutie is ontstaan uit een kruising van twee
verwante voorouders, waarbij het erfelijk materiaal van beide soorten werd samengevoegd. Company news release
n2264e |
