OnderzoekAardappelziekte

Hoe een peperdure gewasziekte aardappelen met een ‘Japans keukenmes’ binnendringt

De aardappelziekte richt veel schade aan.  Beeld Alamy Stock Photo
De aardappelziekte richt veel schade aan.Beeld Alamy Stock Photo

Wageningse onderzoekers hebben ontdekt hoe Phytophthora de planten binnendringt. Dat schept nieuwe mogelijkheden in de strijd tegen de veroorzaker van de aardappelziekte.

Ze hebben het naifu gedoopt, Japans voor ‘mes’. Het is het geheime wapen waarmee Phytophthora de aardappelplant binnendringt en daar de aardappelziekte veroorzaakt, die wereldwijd jaarlijks miljarden euros aan schade oplevert. Naifu, omdat het doet denken aan Japanse keukenmessen, die hun scherpte danken aan een snijrand die aan een kant recht is en aan de andere kant schuin geslepen.

Dat Phytophthora zo’n mes kan maken was niet bekend. Het werd ontdekt dankzij de ontmoeting van twee Wageningse wetenschappers: Francine Govers, hoogleraar plantenziektekunde, en Joris Sprakel, hoogleraar fysica van zachte materialen.

Francine Govers: “Ik hoorde Joris tijdens een lezing vertellen dat zijn onderzoeksgroep krachten kon meten op nanoschaal, miljoensten van een millimeter. Ik ging naar hem toe en zei: ik wil heel graag weten welke krachten een ziekteverwekker als Phytophthora gebruikt om de plant binnen te komen. Dat is het begin geworden van een geweldige samenwerking tussen twee disciplines die elkaar niet kenden.”

Schimmels gebruiken brute kracht

Phytophthora is een zogeheten waterschimmel, hoewel het geen directe verwant van schimmels is. Hij gaat bij de plant, zijn doelwit en gastheer, ook heel anders te werk. Schimmels bouwen een structuur, het appressorium, waarmee ze voldoende druk kunnen opbouwen om de waslaag op het blad te doorboren en de plant binnen te dringen. Ze gebruiken brute kracht. Waterschimmels missen dat vermogen. Maar hoe ze dan wel binnendringen was niet helemaal duidelijk.

In de samenwerking van plantkundigen en fysici werd dat opgehelderd. Phytophthora gebruikt geen brute kracht, maar maakt een vlijmscherp uiteinde waarmee hij fijntjes de waslaag openbreekt en de plant binnendringt, melden de Wageningse onderzoekers in vakblad Nature Microbiology.

Phytophthora betekent letterlijk ‘plantenvernietiger’. Er zijn minstens 150 verschillende soorten van deze plantenvernietiger, en die hebben het niet alleen voorzien op de aardappel, maar treffen ook andere gewassen, zoals tomaat, soja, cacao, en zelfs boomsoorten. Nu het geheim van zijn mes is ontrafeld, komen er nieuwe mogelijkheden om deze ziekteverwekkers te bestrijden.

Want om zijn mes te maken moet de waterschimmel zich eerst hechten aan de plant. Als je die hechting verstoort, lukt het hem niet. De Wageningse onderzoekers hebben met een simpele laboratoriumproef aangetoond dat het zou kunnen werken. Govers: “Daarmee ben je nog lang niet bij een bestrijdingsmiddel. Want het kan best zijn dat je hiermee ook de toegang blokkeert voor micro-organismen die de plant nodig heeft, of dat je de plant zelf schaadt. Dat moet je allemaal goed uitzoeken. Maar die eerste proef laat zien dat we het bij het rechte eind hebben.”

En resistente rassen?

Vraag is of je langs deze weg verder wilt. Want je kunt ook met klassieke verdeling - het kruisen van verschillende planten - of genetische technieken proberen rassen te kweken die resistent zijn tegen Phytophthora. Veel mooier toch?

Govers: “Planten resistent maken tegen de ziekte willen we het liefst. Daar wordt veel onderzoek naar gedaan. En het werkt ook wel. Maar Phytophthora is extreem flexibel. Hij kan heel snel genetisch veranderen, en daarmee de resistentie van een aardappelras omzeilen. Dus, ook al heb je resistentie ingebouwd in een aardappelras, dan nog moet je die regelmatig aanpassen. En aardappels kweken we uit pootgoed. Dat kost tijd; voordat je een resistentiegen goed in een ras hebt ingebouwd ben je vijf jaar verder.”

“Dankzij de coronacrisis heeft iedereen wel een idee hoe zo’n gevecht gaat tussen ziekteverwekker en afweer, met nieuwe varianten die opduiken en de afweer die daar - al dan niet geholpen door een vaccin - op moet reageren. De afweer moet zich richten op bepaalde componenten van de ziekteverwekker. Bij Phytophthora zijn dat zogenoemde effectoren, kleine moleculen waarmee de ziekteverwekker de afweer van de plant onderdrukt. En we weten inmiddels dat dit micro-organisme meer dan 500 genen heeft die effectoren aanmaken. Vijfhonderd verschillende effectoren! En die kan hij heel flexibel inzetten. Je kunt van verschillende aardappelplanten Phytophthora isoleren, maar twee gelijken ga je niet vinden.”

Dus dan maar spuiten?

Maar ja, als in plaats van het maken van resistente gewassen je kaarten zet op het verstoren van de aanhechting van Phytophthora, dan betekent dat toch weer een bestrijdingsmiddel spuiten.

Govers: “Dat hoeft niet. Het is in principe ook mogelijk om de plant zelf de stoffen te laten aanmaken die de aanhechting van de ziekteverwekker storen. Nu we het werkingsmechanisme hebben ontdekt, kunnen we verder inzoomen. We onderzoeken nu hoe Phytophthora precies het mes opbouwt waarmee hij de plant binnendringt. En we hebben daar al componenten gezien die heel specifiek zijn voor deze ziekteverwekker, en die we van andere micro-organismen niet kennen.”

“Dát wil je hebben: een onderdeel dat heel specifiek is voor Phytophthora en waarop de verdediging van de plant gericht kan worden. Want daarmee tref je alleen deze ziekteverwekker.”

Lees ook:

De grootste vijand van de aardappelboer wordt eindelijk verslagen

Bioboeren worstelen met de bestrijding van de aardappelziekte phytophthora. Dankzij nieuwe afspraken kan Nederland binnenkort ‘robuuste’ aardappelen eten: ziektebestendig én onbespoten.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden