Afweersysteem kweektomaat opgehelderd
Kweektomaten blijken bepaalde suikerverbindingen te missen die wilde tomaten wel hebben. Wilde tomaten kunnen zich daarmee beschermen tegen de vraat door insecten. Dat blijkt uit systeembiologisch onderzoek aan de Universiteit Leiden door van dr. K. Leiss en promovendus M. Mirnezhad.
Veredelaars kunnen met deze kennis aan de slag om eigenschappen van wilde tomaten weer terug te brengen in de consumententomaat. Dat maakt de greep naar insecticiden in de toekomst mogelijk overbodig.
Bittere wilde tomaten
Wilde tomaten komen van oorsprong uit het Andesgebergte in Zuid-Amerika. Ze zijn klein, groen, onooglijk van vorm en smaken bitter. Plantenveredelaars hebben er, om consumenten te behagen, grote rode vruchten met een lekkere smaak van gemaakt. Hiermee verloor de tomaat echter zijn natuurlijke afweersysteem tegen insecten en ziekteverwekkers. Om te achterhalen hoe het afweersysteem van de tomatenplant werkt, pasten de onderzoekers metabolomics toe.
Metabolomics
Deze techniek wordt gebruikt om sporen van stofwisselingsproducten zoals aminozuren en glucosecellen in weefsels en organen te traceren. Het is de eerste keer dat deze methode gebruikt werd voor onderzoek naar insectenresistentie bij planten.
Suiker vervangt insecticiden
Zaden van wilde tomaten, afkomstig van een kweekinstituut in Californië, werden opgekweekt samen met planten van Nederlandse rassen. Doel was de tomatenplanten te testen op hun gevoeligheid voor plantenetende insecten en de aanwezigheid van afweerstoffen tegen deze natuurlijke vijanden.
Leiss en Mirnezhad vonden in wilde tomaten acylsuikers; suikerverbindingen die de plant weerbaar maken tegen insecten zoals trips en witte vlieg. Deze beestjes zuigen plantencellen leeg en kunnen virussen overbrengen. Bij kweektomaten ontbreken de acylsuikers.
Donderbeestjes
Om een volledig beeld te krijgen van het afweersysteem van planten onderzocht promovendus Mirnezhad de tripsen (donderbeestjes) die een gevaar vormen voor de tomatenplanten. Plaaginsecten kunnen immers net zo goed immuun worden tegen de natuurlijke verdediging van planten als tegen insecticiden.
Mirnezhad ontdekte dat tripsen op sla, prei en chrysanten genetisch afwijkend zijn, hoewel ze behoren tot dezelfde soort. Die genetische variatie bleek niet samen te hangen met verschillen in voedselvoorkeur. De tripsen lustten alle geteste planten even graag, maar hadden wel een duidelijke voorkeur op welke plant ze wilden paren. Hoe dit gedragsverschil valt te verklaren door de chemie van de plant is een volgende stap in het onderzoek.
Resistentietest
Het uiteindelijke doel is het ontwikkelen van een 'metabolomics resistentietest'. Plantenveredelaars kunnen een dergelijke test gaan gebruiken om de resistentie van nieuwe groenten en sierbloemen tegen insecten en ziekteverwekkers te voorspellen. Uiteindelijk kan dit onderzoek zo bijdragen aan de duurzaamheid van de topsectoren Tuinbouw en Agrofood.
Mirnezhad promoveerde 30 november aan de Universiteit Leiden op zijn proefschrift 'Host plant resistance of tomato plants to Western Flower Thrips’.