Beruchte aardappelziekte geeft geheimen prijs /reageer

Beruchte aardappelziekte geeft geheimen prijs

Studie van de universiteit in Wageningen heeft aangetoond hoe de vernietigende aardappelziekte fytoftora resistente aardappelrassen toch ziek weet te maken. De infectie wordt veroorzaakt door een op een schimmel lijkende microbe en kost aardappelboeren wereldwijd jaarlijks miljarden dollars. Onderzoeker Pieter van Poppel wijdde zijn promotie-onderzoek aan het achterhalen van het genetische mechanisme achter de ziekte.

Van Poppel heeft ontdekt welk gen in de pseudo-schimmel nodig is voor herkenning en dus resistentie in de aardappelplant. Dit gen is verantwoordelijk voor de aanmaak van zogenoemde effector-eiwitten. “Toen ik aan dit onderzoek begon, was er nog geen enkel van de effector-genen van Fytoftora bekend,” vertelt Van Poppel. “We begrijpen de beruchte ziekteverwekker nu beter, waardoor meer mogelijkheden ontstaan om aardappelplanten resistent te maken.”

De aanwezigheid en de werking van het infectie-gen in het DNA van de schimmel werd alleen vermoed. “Wel duidelijk was dat sommige schimmels planten wel ziek maakten en andere schimmels niet. Dat wees erop dat erfelijke variatie een rol speelde.” Het gen had al een naam voordat het was gevonden: PiAvr4.

Sluipmoordenaar

Fytoftora is voor akkerbouwers een ware plaaggeest. “In de loop van de evolutie heeft de parasiet honderden genen voor de effector-eiwitten ontwikkeld. Die zorgen er onder meer voor dat een plant niet doorheeft dat hij wordt aangevallen,” vertelt Van Poppel. De aanval bestaat uit het binnendringen van plantencellen die de schimmel vervolgens leegzuigt om zich te voeden. “Geïnfecteerde planten kunnen zich verweren door in de aangetaste cellen giftige peroxides te produceren. Maar dan moet het gevaar eerst worden herkend.”

De herkenning van parasitaire indringers bestaat gewoonlijk uit een signaal dat wordt afgegeven door eiwitten aan de buitenkant van de plantencel. Als deze ‘antenne-eiwitten’ een indringer waarnemen, krijgt de cel een signaal om bijvoorbeeld bepaalde enzymen te activeren. Van Poppel: “Daardoor gaan alle alarmbellen in de cel rinkelen en begint de productie van peroxide.”

Maar Fytoftora heeft slimme technieken in huis om die afweer van de plant te omzeilen. “De schimmel blokkeert moleculen die betrokken zijn bij de signaaloverdracht van de antenne-eiwitten naar de enzymen in de cel, waarmee hij voorkomt dat het alarmsysteem af gaat,” legt Van Poppel uit. “Dat doet hij door effector-eiwitten de plantencel in te sturen, die de signaalmoleculen dwarsbomen.”. Vermoedelijk heeft ook PiAvr4 een dergelijke rol in het lamleggen van het alarmsysteem.