Een internationaal team van wetenschappers, waaronder onderzoekers van het Nederlandse onderzoekbedrijf KeyGene uit Wageningen, hebben gisteren het complete DNA van drie soorten Amaranthus-onkruiden in het wetenschappelijk tijdschrift Genome Biology and Evolution gepubliceerd. Amaranthus soorten veroorzaken over de hele wereld opbrengstverliezen van gewassen, kostenverhogingen voor boeren en extra belasting van het milieu. De onderzoekers hopen dat hun resultaten, die gratis en openbaar toegankelijk zijn, een bijdrage kunnen leveren aan verder onderzoek naar de genetica van onkruiden, in het bijzonder Amaranthus-soorten, en daarmee aan de duurzaamheid van de toekomstige landbouw.
Amaranthus-soorten zijn lastige onkruiden. Dankzij hun bijzondere metabolisme (het zijn zogenaamde C4-planten) concurreren Amaranthus-planten vooral met gewassen onder wat warmere omstandigheden. Als de onkruidplanten niet bestreden worden, leidt dat tot opbrengstverliezen. Als het onkruid wél bestreden wordt, leidt dat tot extra kosten en milieubelasting.
Nu we meer snappen van de genetica van deze onkruiden, kunnen onderzoekers nieuwe mogelijkheden ontwikkelen om op een milieuvriendelijke manier de strijd aan te gaan met deze en andere onkruiden.
De onderzoekers hebben het DNA in kaart gebracht van de oever-amarant (Amaranthus tuberculatus), de groene amarant (Amaranthus hybridus), en de palmer-amarant (Amaranthus palmeri). Daarvoor gebruikten ze de laatste stand der technieken, de zogenaamde ‘long read DNA sequencers’. Die leveren veel grotere DNA-puzzelstukken op dan de daarvoor gebruikte short read sequencers, waardoor de puzzel van de chromosomen makkelijker te leggen is en met minder fouten. Deze technieken worden steeds vaker ingezet bij de ontwikkeling van vele landbouw- en tuinbouwgewassen om nieuwe eigenschappen - zoals duurzame resistentie, verbeterde smaak en verlengde houdbaarheid - te ontrafelen in het voordeel van telers, producenten en consumenten.
Het team gebruikte ook geavanceerde bio-informatica, waardoor ze unieke kennis uit de gelegde DNA-puzzels konden halen. Dat alles heeft geleid tot een hoge kwaliteit van de gepubliceerde ‘genomen’, het totale DNA van de drie Amaranthus-soorten.
De nieuwe kennis van de genetica van de drie Amaranthus-onkruiden geeft aanknopingspunten voor nieuw onderzoek naar het op een duurzame manier omgaan met onkruiden, in het bijzonder de Amaranthus-soorten. Zo kan beter onderzocht worden hoe Amaranthus-soorten ongevoelig kunnen worden voor onkruidbestrijdingsmiddelen en hoe het optreden van die ongevoeligheid voorkómen kan worden. Daarnaast geeft de genetische kennis de mogelijkheid om gericht effectieve middelen te ontwikkelen die het milieu minder belasten.
Het internationale team achter de wetenschappelijke publicatie bestaat uit onderzoekers van de Universiteit van Illinois, de Max Planck Society, BASF SE en KeyGene. Het onderzoek is mede financieel ondersteund door het USDA National Institute of Food and Agriculture, de International Max Planck Research School en de Max Planck Society.
Voor meer informatie:
KeyGene
www.keygene.com