Er is een voortdurende wapenwedloop gaande tussen veredelaars en schimmels. Een nieuwe resistentie houdt het een tijdje vol tot de schimmel hem doorbreekt. En dan is het weer zoeken naar nieuwe resistentiegenen. Een heel andere weg is uitschakelen van de vatbaarheid: een relatief nieuw veld, met perspectieven maar ook met hobbels.

“Het onderzoek heeft zich in het verleden lang geconcentreerd op resistenties”, schrijft Katharina Hanika in haar proefschrift voor Wageningen University & Research. “De aandacht verschuift echter langzaam naar vatbaarheid, vooral sinds 2010, maar nog steeds is het aantal onderzoekspublicaties relatief laag.” Dit jaar ging 12% van de relevante onderzoeken over vatbaarheid en 88% over resistentie. Dat komt omdat vatbaarheid heel complex onderzoek is, wat ook weer uit het onderzoek van Hanika bleek.
Toch is het een weg die hard nodig is, zeker bij de ‘moeilijke’ schimmels. Verticillium dahliae is daar het schoolvoorbeeld van. Het is een gevreesde bodemziekte en er is maar één dominant resistentie-gen bekend. Dat bekent dat veredelaars weinig gereedschap hebben om te gebruiken. Bovendien worden alle resistenties wel een keer doorbroken.

Deur op slot

“Niet alleen resistentie, maar ook vatbaarheid blijkt gebaseerd op genen. Je kunt dus zoeken of die genen aanwezig zijn. En dan wil je natuurlijk dat zulke genen juist niet actief zijn”, vertelde Hanika afgelopen vrijdag bij haar promotie.
De plant is bijvoorbeeld vatbaar omdat hij bepaalde eiwitten aanmaakt waar de schimmel gebruik van maakt of die hij nodig heeft om binnen te dringen. Als die eiwitten er niet zijn, blijft de deur op slot.
“Als je de verantwoordelijke genen stil kunt leggen, is dat een stabielere bescherming dan resistentie. Dit wordt veel minder gemakkelijk doorbroken”, zei ze. “De kunst is dus om de genen voor de vatbaarheid te vinden, zogenaamde S-genen (S staat voor susceptibility).”

Zeer lastig te bestrijden

Verticillium dahliae tast een breed scala aan gewassen aan waaronder snijbloemen en vruchtgroenten. Hij dringt vanuit de grond de wortels binnen en zoekt de houtvaten op. Daar groeit hij naar boven en zorgt voor verstoppingen. Dat leidt tot groeiremming, vergeling en verwelking. De ene scheut kan volledig verwelkt zijn, terwijl de andere gewoon doorgroeit.
De schimmel is zeer lastig aan te pakken. Omdat hij in de vaten zit, is hij met fungiciden niet te bereiken. Verder kan hij in de vorm van harde bolletjes jarenlang in de grond overleven en daarna weer opduiken.

Minder vatbaar

Hanika deed haar onderzoek met tomaat en vond twee kandidaat-genen die uiteindelijk toch niet aan de verwachting bleken te voldoen. Wel bleek een oude bekende, het gen WAT1 uit de modelplant Arabidopsis, ook in tomaat duidelijk voor verhoogde vatbaarheid te zorgen. Als ze dit gen uitschakelde (met de techniek Crispr-Cas) waren de tomatenplanten beduidend minder vatbaar voor Verticillium, en ook voor Fusarium en een andere verticillium-soort. Een schot in de roos dus. Althans, zo leek het aanvankelijk. Want bij opkweek van de plant bleek het betreffende gen nog andere functies in de plant te vervullen. Die zijn toch tamelijk essentieel want de plantjes met het uitgeschakelde gen bleven sterk in groei achter.

Meer duurzame rassen nodig

Dit wil niet zeggen dat het onderzoek mislukt is. Door haar inspanningen zijn de inzichten belangrijk gegroeid. Bij een teruglopend middelenpakket is het nodig dat er meer duurzame rassen op de markt komen. Naast de traditionele resistentieveredeling, die gewoon doorgaat, is uitschakelen van de vatbaarheid een nieuw perspectiefvol veld. Maar zoals gezegd, eentje met vallen en opstaan.

Meer informatie over eerder onderzoek met vatbaarheidsgenen is te vinden in deze twee artikelen:

Artikel 1: Defecte vatbaarheid zorgt voor afweer tegen echte meeldauw

Artikel 2: Naar een clavibacter-tolerante tomaat

Tekst: Tijs Kierkels, beeld: WUR