Plantendetective

Plantendetective

Laboratorium. Bron: Wikimedia Commons, Foto: Beetlelaaf , GFDLEr bestaan allerlei methoden om ziekteverwekkers op te sporen en te identificeren. Sommige laboratoriumtesten zijn supermodern en geavanceerd. Zo bestaan er multiplex technieken waarmee je een plant op verschillende ziekteverwekkers tegelijk kan testen met behulp van magnetische ‘beads’ (kralen). Natuurlijk wordt er veel DNA-onderzoek gedaan, net als op een forensich lab. Maar ook door “ouderwets” speurwerk met behulp van toetsplanten of een (electronen)microscoop worden ziekteverwekkers gepakt.

Bij het speurwerk zijn er een paar strategieën:

  1. Preventie
    In dit geval zoek je actief naar de boosdoeners om ziekten voor te blijven. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij het screenen van planten voor in- en export om er zeker van te zijn dat er geen (quarantaine)ziekte meekomen. De Bloembollenkeuringsdienst gebruikt vaak ELISA-testen, waarbij met antistoffen gezocht wordt naar het eiwit van een bepaald virus. Als het virus in het plantensap zit dan kleurt het testputje geel. Anders blijft het testputje kleurloos.
  2. Whodunit
    In dit geval is er een ziek gewas of een zieke plant en moet je uitzoeken waardoor dit komt. Anders gezegd: je moet de ziekteverwekker identificeren. Op basis van het ziektesymptoom en de plantensoort ga je op zoek. Als je twijfelt tussen een aantal boosdoeners dan kun je putten uit een verzameling laboratoriumtesten. Van veel al bekende bacteriën, schimmels, insecten, virussen en nematoden is wel een of andere identificatiemethode bekend.Maar soms vind je geen match. In dat geval zou je zomaar een nieuwe ziekteverwekker ontdekt kunnen hebben. Of de plant heeft een valse aangifte gedaan…
  3. Ken je tegenstanders
    Al deze labtechnieken om plantenziekten op te speuren moeten natuurlijk eerst ontwikkeld worden. Om dit te kunnen doen moet je kennis van de ziekteverwekkers hebben. Om een indruk te krijgen van wat er bij zo’n project komt kijken is hier een voorbeeld. Het gaat over de ontwikkeling van nieuwe detectiemethoden waarmee plantenvirussen opgespoord kunnen worden die door aaltjes overgebracht worden.

AgarosegelUV. Bron: Wikimedia commons. GFDL.
UV-licht maakt bandjes DNA zichtbaar op een agarose gel.
Nieuwe speurmethoden
Er worden continu nieuwe detectiemethoden bedacht. Kennis van de ziekteverwekker is hierbij onmisbaar. Voor bijvoorbeeld de wratziekte bij aardappel was nog geen snelle test beschikbaar. Eerst moest de DNA sequentie van de schimmel die wratziekte veroorzaakt, bekend zijn. Maar het was lastig om het DNA van de schimmel te isoleren uit de aardappelknol. Daar moest dus eerst een methode voor gevonden worden. Dit was een belangrijke stap om een nieuwe moleculaire toetsmethode op te zetten. Dit filmpje over het ontrafelen van de wratziekte laat het zien.


Diagnostiek 2.0
In de nieuwste diagnostische testen is niet voor iedere ziekteverwekker een aparte test nodig, maar kun je het DNA uit de plant in één keer screenen op zoveel mogelijk verschillende ziekten met behulp van een moderne sequencer, databanken en software.

Veel speurwerk naar plantenziekten wordt gedaan door:

de NAK, de Nederlandse Algemene Keuringsdienst voor zaaizaad en pootgoed,
de NAK tuinbouw ,
de NVWA (Nederlandse Voedsel- en Warenautoriteit),
het PRI, Plant Research International
en andere onderzoeksinstellingen en bedrijven.


Proeftuin en collecties
Verzamelingen zijn onmisbaar. Zonder referentiemateriaal (vergelijkingsmateriaal) weet je namelijk niet zeker met welke ziekteverwekker of plant je te maken hebt. Het is niet voor niets dat elke universiteit vroeger een eigen hortus (tuin) had met allerlei verschillende plantensoorten. Nog steeds zijn (proef)tuinen belangrijk bij plantkundig onderzoek. Vorig jaar opende de Radboud Universiteit haar vernieuwde proeftuin:

Tegenwoordig zijn er natuurlijk ook uitgebreide databanken met DNA sequenties van allerlei verschillende planten pathogenen. Wanneer je bijvoorbeeld in een zieke plant een bacterie hebt gevonden en (een deel van) het genoom ervan hebt bepaald, dan kun je vervolgens in de databank opzoeken om welke bacterie het gaat. Toch blijven verzamelingen van schimmelcultures, geprepareerde insecten, een herbarium of een collectie plantenvirussen of -bacteriën nodig voor goede testen en een goede identificatie. Er bestaat zelfs een apart instituut voor: het Westerdijk Instituut (voorheen CBS-KNAW), dat een collectie van meer dan 100.000 verschillende micro-organismen onderhoudt.