Een nieuwe studie gepubliceerd in Plant Pathology identificeert voor het eerst de genotypen van P. infestans, die Phytophthora veroorzaken in de belangrijkste aardappelteeltregio's van Java, Indonesië.
Aardappelziekte wordt beschouwd als de oorzaak van de grote Ierse aardappelhongersnood van 1845. Het wordt de ergste van alle aardappelen genoemd. Boeren hopen op effectieve en duurzame oplossingen voor Phytophthora, terwijl onderzoekers blijven studeren en begrijpen Phytophthora infestans, het schimmelachtige micro-organisme dat de ziekte veroorzaakt.
Een nieuwe studie, Genotypische en fenotypische karakterisering van Phytophthora infestans-populaties op Java, Indonesië, gepubliceerd in Plant Pathology identificeert voor het eerst de genotypen of stammen van P. infestans, die Phytophthora veroorzaakt in de belangrijkste aardappelteeltgebieden op het eiland Java in Indonesië en ten tweede de diversiteit in de genetische samenstelling in de P. infestans populaties in die regio's.
“Onderzoekers gebruiken veredelingstechnologieën om oplossingen te ontwikkelen die weerstand bieden tegen P. infestans. Het begrijpen van de genotypen en genotypische diversiteit van de ziekteverwekker en hoe ze evolueren, is dus de sleutel tot het bereiken van blijvende, duurzame resistentie tegen de ziekte ”, merkt Dr. Phillip Wharton op, universitair hoofddocent aan het College of Agriculture and Life Sciences aan de University of Idaho en hoofdauteur van de publicatie.
Amerikaanse onderzoekers van de University of Idaho, University of Minnesota en Michigan State University werkten samen met collega's van het Indonesian Center for Agricultural Biotechnology and Genetic Resources Research and Development (ICABIOGRAD) om te verzamelen en te bestuderen P. infestans monsters over een periode van vier jaar (2016-19) van 15 locaties in negen regentschappen op Java, Indonesië. Microsatellietanalyse onthulde dat uitbraken van Phytophthora in deze regencies werden veroorzaakt door EU_2_A1, een Europees genotype, en andere genotypen die nauw verwant zijn aan EU_2_A1 maar uniek zijn voor Indonesië.
Deze resultaten suggereren dat het oorspronkelijke genotype dat in Indonesië werd geïntroduceerd waarschijnlijk EU_2_A1 was en dat er een voortdurende evolutie is in deze populaties als gevolg van een hoge mutatiesnelheid en geen selectiedruk van de gevoelige aardappeltasters die momenteel in Indonesië worden gekweekt.
Het onderzoeksteam maakt deel uit van het Voed het toekomstige biotechnologie-aardappelpartnerschap (BPP). Onder leiding van de Michigan State University wil het project genetisch gemanipuleerde aardappel die resistent is tegen Phytophthora beschikbaar stellen aan kleine boeren in Bangladesh en Indonesië.
De ontwikkeling van genetisch gemodificeerde aardappelen is een meerstappenproces waarbij specifieke genen worden ingebracht in het genoom van het gewenste aardappelras. De eiwitexpressie van het (de) gen (en) in de plant kan leiden tot veranderingen in de manier waarop de plant reageert op stressoren, zoals infectie door een ziekteverwekker. In dit project worden drie genen van wilde aardappelsoorten waarvan bekend is dat ze natuurlijke resistentie tegen Phytophthora bieden, ingebracht in rassen die de voorkeur hebben van boeren en consumenten. Het resultaat is een aardappelras dat de voorkeur heeft en een duurzame ziektebescherming heeft.
Voordelen van de aardappel die resistent is tegen Phytophthora zijn onder meer een vermindering van de blootstelling aan chemische fungiciden. Wharton schat dat het huidige chemische sproeien met fungiciden dat wordt gebruikt om Phytophthora te bestrijden, tot 90% kan worden verminderd. "Hierdoor wordt het directe contact van boeren en hun gezinnen met synthetische chemicaliën drastisch verminderd, die vaak wekelijks gedurende het groeiseizoen worden aangebracht en vaak zonder persoonlijke beschermingsmiddelen die residu achterlaten op zichzelf, in de grond en op de aardappelen", legt Wharton uit. "Minder toepassing van fungiciden staat gelijk aan minder blootstelling aan synthetische chemicaliën voor telers, consumenten en het milieu."
Het oplossen van het Phytophthora-probleem kan ook leiden tot minder verlies na de oogst en een hogere opbrengst. De eerste resultaten van beperkte veldproeven met aardappelziekte-resistente aardappelen met drie genen in Indonesië lijken aan te tonen dat er een verband bestaat tussen afwezigheid van de ziekte en hogere opbrengsten.
"Hoewel er nog veel meer onderzoek moet worden gedaan, is een eerste indicatie dat een aardappel die resistent is tegen Phytophthora ook gunstig kan zijn voor een groeiende populatie met een hogere oogst", zegt Wharton. Nu de wereldbevolking in 2050 naar verwachting meer dan negen miljard zal bedragen en nog veel meer monden te voeden, is dit positief nieuws.
Wharton en het team van Biotechnology Potato Partnership, die hij een bijnaam heeft gegeven de Phytophthora-jagers, hebben hetzelfde uitgevoerd P. infestans enquêtes in heel Bangladesh, de andere geografische focus van het project. De resultaten van die onderzoeken zullen naar verwachting binnenkort worden gepubliceerd.