Genoom veroorzaker tarweziekte ontrafeld

kijkmagazine

2011-05-13 09:00:44

Een belangrijke stap in de strijd tegen de oprukkende plantenziekte zwarte roest: onderzoekers hebben het genoom van de verantwoordelijke schimmel blootgelegd en vergeleken met dat van een andere ziekteverwekker.

In KIJK 11/2010 schreef bioloog en wetenschapsjournalist Nadine Böke in het artikel ‘De zwarte tarwedood’ het volgende:

Zwarte roest is een ziekte die alleen voorkomt op tarwe. Hij wordt veroorzaakt door een schimmel, Puccinia graminis. Er bestaan ook nog andere roestziekten, zoals de gele en de bruine roest, maar de zwarte variant is het meest agressief. Het eerste teken dat tarwe ermee is besmet, zijn een soort rode, roestachtige blaren op de stengel. Vervolgens verschrompelen de tarwekorrels, de stengel buigt door, en uiteindelijk sterft de plant af en kleurt hij zwart.

Door de hele geschiedenis zijn er voorbeelden te vinden van oogsten die werden bedreigd of vernietigd door de ziekte. Daar kwam verandering in toen Nobelprijswinnaar Norman Borlaug een tarwevariant ontwikkelde die de ziekte kon weerstaan. Tenminste, tot in 1999 in Oeganda een nieuwe variant opdook van de schimmel die zwarte roest veroorzaakt, Puccinia graminis. Die kan Borlaugs tarwe wél besmetten en verspreid zich bovendien razendsnel via de wind. Oftewel: probleem.

Bladerroest populier

Een populierblad aangetast door de schimmel Melampsora larici-populina. (Foto: Rasbak/CC BY-SA 3.0)

Een oplossing voor dat probleem is nu wat dichterbij gekomen. Wetenschappers van een hele waslijst aan universiteiten en instituten uit allerlei landen zijn er namelijk in geslaagd het genoom van Puccinia graminis te sequencen. Datzelfde deden ze voor een andere schimmel, Melampsora larici-populina, die bladerroest veroorzaakt bij populieren, een belangrijke boom voor productie van hout en biobrandstof. Een artikel waarin beide genomen worden vergeleken, is nu gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.

“Het meest opmerkelijke resultaat van de analyse van de twee ‘roestgenomen’ was de grote hoeveelheid nieuwe genen – dus genen die we niet aantroffen in genomen van andere schimmelsoorten”, zegt Sébastien Duplessis, een van de hoofdauteurs van de studie. “Gewoonlijk komen van elk nieuw schimmelgenoom maximaal een derde van de genen niet voor in internationale genendatabases. Maar voor de twee genomen die wij onderzochten was dit meer dan 50 procent.”

Al die genetische nieuwigheden, zo stelt Duplessis, laten zien hoezeer de beide roestschimmels in een genetische wapenwedloop verwikkeld zijn geweest met hun gastheren: tarwe en populier. Een strijd waar de mens zich ook in heeft gemengd, en waarin de kennis van beide schimmelgenomen mogelijk een belangrijk nieuw wapen zal blijken.

Bronnen: PNAS, University of Minnesota via EurekAlert!







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws