"Het verbeteren van spinazie begint bij het veranderen van de manier waarop we het telen"

Tekst: Esther van den Bergh

Gele vlekken en schimmelachtig pluis op spinazie zijn vaak tekenen van valse meeldauw. Het is de meest voorkomende en meest schadelijke ziekte in de spinazieteelt. De ziekte wordt veroorzaakt door een ziekteverwekker (Peronospora effusa) die lijkt op een schimmel. Om de ziekte te beheersen worden resistente spinazierassen ingezet, die zijn ontwikkeld om de ziekteverwekker te herkennen en tegen te houden. Toch heeft de ziekteverwekker de afweer van spinazie al meer dan twintig keer weten te doorbreken. Promovendus Melanie Mendel onderzocht hoe valse meeldauw spinazie infecteert. Volgens haar betekent het sterker maken van spinazie ook dat we de manier waarop we het telen moeten veranderen. Mendel verdedigt vandaag haar proefschrift.

Het probleem met hoe we spinazie telen

Wereldwijd gaat tien tot zestien procent van de gewasproductie verloren aan plagen en ziekteverwekkers. Die dreiging zal naar verwachting toenemen, omdat hoge plantdichtheden, intensieve irrigatie en monocultuur steeds gunstiger omstandigheden voor ziekten creëren. Spinazie vormt daarop geen uitzondering. Na vijf jaar onderzoek naar de belangrijkste vijand van spinazie ziet Mendel dat het probleem groter is dan de ziekteverwekker alleen.

De huidige manier waarop spinazie wordt geteeld zorgt voor een ideale omgeving voor valse meeldauw.

"We moeten ons niet alleen richten op het kweken van een sterkere spinazieplant. Het is minstens zo essentieel om een minder gunstige omgeving voor de ziekteverwekker te creëren," stelt ze. "De huidige manier waarop spinazie wordt geteeld zorgt voor een ideale omgeving voor valse meeldauw. De planten staan dicht op elkaar en zijn vaak genetisch zeer vergelijkbaar." Om spinazie minder vatbaar te maken voor valse meeldauw, stelt Mendel voor om alternatieve teeltstrategieën te onderzoeken die het de ziekteverwekker moeilijker maken zich te verspreiden. Denk bijvoorbeeld aan het samen telen van verschillende spinazierassen of het combineren van spinazie met andere gewassen.

Sterkere spinazie, slimmere ziekteverwekker

Maar waarom is een sterkere plant alleen niet genoeg? "Het lijkt erop dat hoe meer we investeren in resistente spinazie, hoe harder valse meeldauw terugvecht," zegt Mendel. De resistentie van spinazie werkt als een alarmsysteem: resistente planten herkennen de ziekteverwekker en houden hem tegen. De ziekteverwekker gedraagt zich echter als een inbreker die het alarm uitschakelt. Hij gebruikt kleine moleculen, oftewel 'wapens', die hem verborgen houden voor het alarmsysteem van de plant of die het alarm uitzetten. Eerder onderzoek richtte zich vooral op de afweer van spinazie, maar Mendel besloot te onderzoeken hoe de ziekteverwekker de plant infecteert, omdat daar weinig over bekend is. Dat was niet gemakkelijk: valse meeldauw overleeft alleen op spinazie, en zowel de ziekteverwekker als de spinazie bleken lastig te bestuderen.

Inzoomen op een microscopisch kleine ziekteverwekker

Het DNA van valse meeldauw is vergelijkbaar met de gereedschapskist van de inbreker: het bevat veel mogelijke 'wapens', maar geeft geen informatie over welke daarvan tijdens de inbraak worden gebruikt. Om dat te achterhalen, onderzocht Mendel welke 'wapens' de ziekteverwekker in de vroege stadia van de infectie activeert. Het was echter moeilijk te zien welke bladeren succesvol geïnfecteerd waren: "Valse meeldauw is microscopisch klein, dus je kunt hem pas zien als de plant sterk aangetast is," legt Mendel uit.

Analist Joyce Elberse bedacht een slimme oplossing. Ze infecteerde eerst de bladeren en nam een stukje van elk blad. Vervolgens hield ze bij of het overgebleven deel van het blad duidelijke tekenen van infectie ontwikkelde. Alleen de stukjes van bladeren die daadwerkelijk geïnfecteerd bleken te zijn, werden verder onderzocht. Dankzij deze aanpak bleef er een selectie over van 'wapens' die de ziekteverwekker inzet.

Onderzoekers zouden ook moeite moeten steken in het ontwikkelen van nieuwe technieken voor planten en gewassen waarbij de bestaande technieken niet goed werken.

De 'wapens' uittesten

De volgende stap was om uit te zoeken wat elk 'wapen' met het alarmsysteem van spinazie doet. Maar het bleek behoorlijk lastig om de 'wapens' één voor één in een spinazieblad te krijgen. Verschillende methoden die bij andere ziekteverwekkers of in andere plantensoorten succesvol zijn, werkten niet altijd in spinazie. "In een eerste test brachten we de 'wapens' van een bacteriële tomatenziekteverwekker in spinazie, en dat ging goed," zegt Mendel. "Helaas hadden we geen tijd om hetzelfde systeem aan te passen voor de 'wapens' van valse meeldauw, dus dat is iets voor toekomstig onderzoek."

De uitdaging om spinazie te bestuderen

Terugkijkend op haar onderzoek staat Mendel stil bij de uitdagingen van het bestuderen van spinazie in het laboratorium. "Tegenwoordig hebben we in de plantenbiologie veel geavanceerde moleculaire technieken, maar bij spinazie bleken ze lastig toe te passen," zegt ze. Ze ziet dit als een knelpunt dat ook bij verschillende andere gewassen speelt. "Het meeste plantenonderzoek richt zich op een paar modelplanten, waarvoor veel technieken beschikbaar zijn. Onderzoekers zouden ook moeite moeten steken in het ontwikkelen van nieuwe technieken voor planten en gewassen waarbij de bestaande technieken niet goed werken."

Maar gezonde spinazie telen vraagt misschien ook om verder te kijken dan het laboratorium. "Op dit moment staat spinazie onder grote druk door de omgeving waarin het wordt geteeld." Als steeds dezelfde inbreker bij je inbreekt, kun je steeds nieuwe alarmsystemen installeren, of je kunt kijken naar de buurt waarin het huis staat: een straat waar elk huis hetzelfde slot heeft. "Het verbeteren van spinazie begint bij het veranderen van de manier waarop we het telen," concludeert Mendel.