Wageningen, The Netherlands
September 19, 2019
Scientists from Wageningen University & Research (WUR) and scale-up Solynta, the inventor of hybrid potato breeding, have published the most complete genome sequence for potatoes to date. A unique aspect is that both sequence and plant material are made available for research (under specific conditions). This may in the future result in a potato that is more resistant to heat or drought or has a greater resistance to diseases.
The potato is one of the most important food crops worldwide. Improvements to its traits can therefore have a major impact. Reading the genome structure of the potato is extremely tricky, however, as a regular potato consists of four genomes, which makes it difficult to determine the position of the genes. The recent research applied a diploid real potato plant with only one genome, a so-called homozygote, which makes it easier to read and compare the DNA base sequence. This plant, Solyntus, was produced as part of Solynta’s hybrid potato breeding programme.
The genome sequence is available via: www.plantbreeding.wur.nl/Solyntus
From 125,000 to 185 segments
Richard Visser, professor at the department of Plant Breeding at WUR, is enthusiastic about the new sequence: “The previously available genome sequence, which I also helped establish, consisted of approximately 125,000 small segments. The genome we are presenting now comprises 185 large segments. This is a significant improvement which was achieved via a combination of unique plant material and new sequencing and analysis techniques. While the previous sequence involved a wild variety of the potato, we have now used an actual potato plant. I hope – and expect – that our work will eventually lead to a more efficient and faster potato breeding process.”
Solynta’s R&D director Pim Lindhout is also pleased with the collaboration: “This concrete result of a public-private partnership proves that we can describe and cross-breed new properties faster together. Two years ago, we showed that we could make a potato plant that is disease-resistant within two years. This latest breakthrough means we can also explore and utilise other traits more quickly. I am convinced that this will lead to more sustainable potato production far sooner.”
Solyntus tuber - Source: Solynta
Faster and more focused breeding
Various research projects within WUR use both the plant and the sequence, enabling scientists to link experimental results to the genetic code. The very accurate genome sequence allows faster and more focused breeding, as it is easier to find in the DNA which cross-breeds with other varieties might be of interest, and where the exchange of genetic material between ‘father’ and ‘mother’ should ideally take place. This means scientists know at an early stage whether the potato has the desired traits, such as resistance to specific diseases.
The research was partly financed by PepsiCo, contributing to a more sustainable food chain.
Solyntus™ is a trademark that results from Solynta’s hybrid potato breeding programme.
About Solynta
Solynta is a Dutch potato breeding and biotech company that invented and developed a hybrid technique for breeding potatoes based on pure ‘inbred parents’; a game changing (non-GMO) breeding technology platform. This enables a seed-based supply chain which allows 25 grams of seeds as starting material instead of 2500 kilogram of tubers, significantly reducing transport costs. Solynta can quickly develop new varieties that combine positive traits. By focusing on disease-resistance, it reduces the need for pesticide application. The Dutch government has named Solynta as one of its so-called ‘national icons’.
Lastig aardappelgenoom bijna ontcijferd
Onderzoekers van Wageningen University & Research (WUR) hebben deze week samen met scale-up Solynta, de uitvinder van hybride aardappelveredeling, de meest complete genoomsequentie voor aardappels ooit gepubliceerd. Uniek is dat zowel sequentie als plantmateriaal (onder voorwaarden) voor onderzoek ter beschikking worden gesteld. In de toekomst kan dit een aardappel opleveren die beter bestand is tegen hitte of droogte, of beter resistent tegen ziekten.
De aardappel is een belangrijk Nederlands exportproduct en een van de meest gegeten gewassen ter wereld. Verbeteringen aan de eigenschappen kunnen daarom een grote impact hebben. Echter, het aflezen van de genoomstructuur is zeer lastig omdat de reguliere aardappel uit vier genomen bestaat. Hierdoor is het ingewikkeld om de positie van de genen te bepalen. Voor dit onderzoek is een diploïde volwaardige aardappelplant met slechts één genoom gebruikt, een zogeheten homozygoot, waardoor het aflezen en het aan elkaar leggen van de DNA-basenvolgorde gemakkelijker is. Deze plant, Solyntus, komt uit het hybride aardappelveredelingsprogramma van Solynta.
De genoomsequentie is beschikbaar via: www.plantbreeding.wur.nl/Solyntus
Van 125.000 naar 185 stukjes
Richard Visser, hoogleraar Plantenverdeling aan de WUR, is enthousiast over de nieuwe sequentie: 'De vorige beschikbare genoomsequentie, waar ik ook aan meewerkte, bestond uit ongeveer 125.000 kleine stukjes. Het genoom dat we nu presenteren bestaat slechts uit 185 grote stukken. Dat is een zeer grote verbetering die we hebben bereikt door een combinatie van het unieke plantmateriaal met nieuwe sequencing- en analysetechnieken. De vorige sequentie betrof een wilde variant van de aardappel, nu is een echte aardappelplant gebruikt. Ik hoop, en verwacht, dat ons werk uiteindelijk tot een efficiëntere en snellere veredeling van de aardappel leidt.'
Pim Lindhout, directeur R&D van Solynta, is blij met de samenwerking: 'Dit concrete resultaat van publiek-private samenwerking laat zien dat we gezamenlijk tot betere ontdekkingen komen. Met deze sequentie kunnen we sneller nieuwe eigenschappen beschrijven en inkruisen. Twee jaar geleden lieten we zien dat we in 2 jaar een aardappelras ziekteresistent kunnen maken, met dit nieuwe resultaat kunnen we ook sneller andere eigenschappen ontdekken en toepassen. Ik ben ervan overtuigd dat we hiermee sneller een duurzame aardappelteelt bereiken.'
Snellere en gerichtere veredeling
In verschillende onderzoeksprojecten binnen WUR wordt zowel de plant als de sequentie gebruikt. Hierdoor is het mogelijk om experimentele resultaten te koppelen aan de genetische code. Met de deze week gepresenteerde zeer nauwkeurige genoomsequentie kan een snellere en gerichtere veredeling plaatsvinden, omdat gemakkelijker op het DNA kan worden bekeken welke kruisingen met andere rassen interessant zijn en waar de uitwisselingen van genetisch materiaal tussen 'vader' en 'moeder' idealiter zouden moeten plaats vinden. Daardoor is al vroeg in het groeistadium bekend of de aardappel de gewenste eigenschappen, bijvoorbeeld betere resistentie tegen bepaalde ziektes, heeft.
Het onderzoek is mede gefinancierd door PepsiCo, waarmee het een bijdrage wil leveren aan een duurzame voedselketen.
Solyntus™, is een Trademark en komt uit het hybride aardappelveredelingsprogramma van Solynta.
Over Solynta
Solynta is een Nederlands aardappelveredelings-en biotechnologiebedrijf. Solynta heeft een hybride techniek bedacht en ontwikkeld voor het telen van aardappels op basis van pure 'inteeltouders', een revolutionaire teeltechniek zonder genetische manipulatie. Met ongeveer 25 gram van Solynta's hybride zaden kan hetzelfde oppervlak beplant worden als met 2500 kilo pootaardappelen, daardoor worden transportkosten aanmerkelijk verminderd. Het ziektevrije uitgangsmateriaal zorgt voor een schonere aardappelteelt. Solynta kan snel nieuwe rassen ontwikkelen waarin goede eigenschappen worden gecombineerd, door dit met ziekteresistenties te doen reduceert Solynta de noodzaak voor pesticidengebruik. Solynta is door de Nederlandse overheid uitgeroepen tot Nationaal Icoon.
Topics
Species
