De fotosynthese van tomaat en andere kasgroenten verloopt minder efficiënt bij lagere temperaturen. Een belangrijke reden daarvoor is dat de geproduceerde suikers niet snel genoeg worden afgevoerd. Een promotiestudent van Wageningen University & Research heeft een aantal genen opgespoord die de efficiëntie kunnen verbeteren.
De fotosynthese zelf is – in een bepaald traject – niet zo gevoelig voor de temperatuur. De reden dat de kastemperatuur toch vrij hoog moet zijn, ligt in begeleidende enzymen en de suikerhuishouding. Die zijn wel temperatuurgevoelig. Bij een relatief lage temperatuur gaat de productie van suikers door, maar hopen ze zich op in het blad omdat ze onvoldoende snel worden afgevoerd. Die ophoping remt vervolgens, via een feedbackmechanisme, de fotosynthese zelf. Dus: bij een snellere afvoer kan de machine op volle toeren blijven draaien.
Wilde soorten
Er is al langer bekend dat wilde soortgenoten van de tomaat beter produceren bij lagere temperaturen. In het verleden liep het project ‘Gewassen onder glas met minder gas’. “Eigenlijk bouwen we daar nu op voort”, zegt Luisa Trindade van het Laboratorium voor Plantenveredeling, onderdeel van Wageningen University & Research. Zij begeleidt promotiestudenten op dit terrein. “Een van de PhD-studenten heeft een aantal kandidaat-genen uit wilde soorten geselecteerd die betrokken kunnen zijn bij snellere afvoer van suikers uit het blad.” Zijn rapport is nu in review (en dus nog niet gepubliceerd). “Dit is zo interessant dat we in een vervolgproject verder gaan. Daarin toetsen we deze genen en proberen te bewijzen dat ze ook inderdaad werken. Commerciële tomatenrassen hebben deze genen momenteel niet en het zal ook wel een tijd kosten om ze in te kruisen”, vertelt ze.
Lagere kastemperaturen
De insteek van het onderzoek is dat zulke verbeterde rassen bij een lagere kastemperatuur kunnen worden geteeld, wat dus energiebesparing betekent. Wellicht dat het mogelijk is de inzichten op den duur ook te vertalen naar andere vruchtgroenten.
Wageningen University & Research steekt veel energie in het verbeteren van de fotosynthese. Internationaal werken de onderzoekers samen binnen het programma Photosynthesis 2.0; hieraan doen 51 onderzoeksinstellingen in 17 landen mee. Verbetering van de fotosynthese wordt gezien als een belangrijke manier om de groeiende wereldbevolking te kunnen voeden. Uit modelstudies blijkt dat de efficiëntie enorm kan stijgen. Dat zou het mogelijk maken op hetzelfde areaal land- en tuinbouwgrond veel meer te produceren.
Tekst: Tijs Kierkels.
