In 2012 publiceerde Nature de genomische sequentie van de tomaat. Maar daarmee is het werk niet af, zegt Richard Finkers. Hij bepaalde de basenvolgorde van nog eens 150 verwanten van de modeltomaat, om plantenveredelaars in staat te stellen op zoek te gaan naar nieuwe genen in oude rassen

Finkers, H.J.

Visser, R.G.F.

NARCIS 

De tomatenkaart is klaar, wat nu?

Wageningen Yield 

3De tomatenkaart is klaar, wat nu?
lang stak de Nederlandse overheid veel geld
in onderzoek naar met name tomaat, kool-
soorten en aardappel. Maar nu het FES-project 
het Centre for BioSystems Genomics (CBSG) 
wordt afgerond, zal de komende jaren duidelijk
minder budget beschikbaar zijn voor onder-
zoek naar plantengenen.
‘Ik begrijp dat wel’, zegt hoogleraar Richard 
Visser, hoofd van Wageningen UR Plant 
Breeding. ‘Als onderzoeker ben je natuurlijk 
nooit klaar, maar financiers hebben een andere 
logica. Die hebben doelstellingen die in vier
jaar gehaald moeten worden. Als je geluk hebt 
krijg je nog een keer verlening, maar dan houdt 
het wel op.’
Nu grotendeels met publiek geld de genen 
van de tomaat in kaart zijn gebracht, mogen 
veredelingsbedrijven investeren om die kennis 
om te zetten in nieuwe rassen. Door de toe-
genomen kennis van het DNA van verschillende 
gewassen wordt dat volgens Visser steeds 
meer een kwestie van gestuurd ontwerpen van 
Heinz 1706 is geen bijzondere tomaat. De 
vruchten zijn niet groot, niet klein, een beetje 
eivormig; weinig opmerkelijk eigenlijk. Het 
tomatenras werd door de naamgevende ket-
chupfabrikant ontwikkeld in de jaren zestig. 
Telers gebruiken het ras nauwelijks meer.
Toch zijn er miljoenen geïnvesteerd in onder-
zoek naar het genoom van Heinz 1706. Het 
ras is nu dé modeltomaat voor genetici.
Heinz 1706 was toevallig voorhanden in het 
lab van de Amerikaanse genetici die de eerste 
hand legden aan het onderzoek om het erfelijk 
materiaal van de tomaat in kaart te brengen. 
Dat onderzoek groeide uit tot een wereldwijde 
samenwerking waarin Wageningen UR een
van de grotere onderzoeksinstellingen was.
Op 31 mei 2012 was dat onderzoek klaar. 
Nature publiceerde toen de volledige volgorde 
van het DNA van Heinz 1706.
Met de publicatie van het genoom, droogde in 
Nederland de subsidiestroom voor genetisch 
plantenonderzoek grotendeels op. Acht jaar 
Vorig jaar publiceerde Nature de genomische sequentie van de tomaat. Maar daar-
mee is het werk niet af, zegt Richard Finkers. Hij bepaalde de basenvolgorde van 
nog eens 150 verwanten van de modeltomaat, om plantenveredelaars in staat te 
stellen op zoek te gaan naar nieuwe genen in oude rassen.
rassen, en steeds minder van groene vingers. 
‘Plantenveredeling was een mengeling van 
kunst en wetenschap. Kunst, omdat veel werk 
op gevoel ging. De veredelaar kruiste verschil-
lende rassen, en selecteerde uit duizenden 
zaailingen de geschikte exemplaren om mee 
verder te kweken. Nu we steeds meer weten 
van het genoom, wordt het veel makkelijker 
om te sturen. We kunnen steeds beter vooraf 
voorspellen welk kruisingsschema de beste 
resultaten oplevert, en welke genen je moet 
hebben in je uiteindelijke selectie om je doel te 
bereiken. Dat zorgt voor kleinere proeven en 
sneller resultaat.’
Voorwaarde daarbij is wel dat niet alleen de 
genetische gegevens beschikbaar zijn, maar 
ook de gegevens over de fenotypen; de ken-
merken van de plant, het aantal tomaten aan 
een tros, de vorm van de vruchten en hun 
smaak. Om die gegevens bij elkaar te krijgen, 
hebben vijf Nederlandse veredelingsbedrijven 
de krachten gebundeld met Naturalis en de 
universiteiten van Amsterdam en Wageningen 
in het Virtual Laboratory for Plant Breeding. 
Visser: ‘Het is ondoenlijk om in je eentje de 
gegevens van al die rassen van verschillende 
gewassen bij elkaar te brengen. Het gaat heel 
   Onderzoekers bepaalden de DNA-volgorde van 150 tomatenrassen.
4‘Het fundamentele 
veredelingsonderzoek 
dreigt in het nauw te 
komen’
5goed met de Nederlandse veredelingsbedrijven. 
Als we die positie willen behouden, moeten we 
samen, liefst ook met de overheid, investeren 
in dit soort databanken.’
Nu van verschillende gewassen DNA-sequenties 
van hun modelplanten zijn gepubliceerd, richten 
veel onderzoekers zich op de genetische diver-
siteit binnen gewassen. Zo is er een project 
om 150 tarwerassen te sequencen, het 450 
komkommers-project en een programma om de 
DNA-volgorde te bepalen van 100 koolsoorten. 
In Wageningen was Richard Finkers verant-
woordelijk voor het programma dat 150 DNA-
volgordes opleverde van tomaten en verwanten. 
Dat het de allerbeste universiteiten samen tien 
jaar kostte om het eerste genoom van tomaat 
te publiceren, en Finkers met een groep col-
lega’s na anderhalf jaar onderzoek zo’n 150 
genomen afleverde, heeft te maken met de 
manier waarop tegenwoordig DNA-volgordes 
bepaald worden.
Stukjes
Het sterke punt van moderne sequencing-
apparaten is hun enorme snelheid. Ze kunnen 
in hoog tempo de volgorde bepalen van grote 
hoeveelheden DNA. Het zwakke punt is dat ze 
dat doen door het DNA eerst in miljoenen stuk-
jes te knippen. Van die korte stukjes bepalen ze 
de DNA-volgorde. Voor onderzoekers is het ver-
volgens de kunst om de stukken weer op volg-
orde te leggen. Die laatste stap kost verreweg 
de meeste tijd, en is veel makkelijker geworden 
nu de sequentie van modeltomaat Heinz 1706 
beschikbaar is. De stukken van verwante ras-
sen zijn snel op volgorde te leggen door voor 
elk stukje te zoeken naar vergelijkbare stuk-
ken op het modelgenoom. Een paar maanden 
werk levert al een heel aardige sequentie op. 
Resequencen heet het maken van een kaart 
van een ras waarvoor al een sequentie van een 
nauw verwant ras bestaat.
Finkers van Wageningen UR Plant Breeding 
resequencete met collega’s 150 planten uit een 
genenbank, waaronder tomaten van 50 rassen 
en 34 exemplaren van 11 verwante soorten –
planten die soms nauwelijks op een tomaat 
lijken, maar waarvan veredelaars wel weten
dat ze met de tomaat kruisen. Genen uit die 
planten kunnen daarom zonder genetische 
manipulatie in een tomaat worden gebracht.
Dit jaar leverde Finkers de DNA-data van de 
150 planten aan de plantenveredelingsbedrijven 
die het onderzoek mede financierden. ‘Het zijn 
kale gegevens, zonder veel kennis over de 
verbanden tussen de rassen. Nu hebben be-
drijven een infrastructuur in handen waar
ze meer verder kunnen.’
Finkers vond in zijn 150 sequenties een voor-
beeld dat laat zien waarom betere kennis van 
de genen in de toekomst ook betere tomaten-
rassen oplevert. In de jaren vijftig ontwikkelde 
de Nederlandse veredelaar De Ruiter een 
tomatenras dat resistent was tegen het tabaks-
mozaïekvirus, een ziekte die ook tomaten aan-
tast. Uit zijn analyses blijkt dat veel moderne 
rassen nog steeds een groot stuk DNA mee-
dragen waarop het gen ligt dat de tomaat weer-
baar maakt tegen het virus. Maar dat stuk is 
veel groter dan nodig. Het bevat waarschijnlijk 
veel meer genen. ‘Dat wil je eigenlijk niet. Je 
neemt nu genen mee die je niet nodig hebt, en 
die mogelijk schadelijk zijn. Nu we meer weten 
kunnen we een gerichte strategie toepassen 
om ervoor te zorgen dat je in korte tijd zo 
weinig mogelijk DNA inkruist.’
Dat is mooi, maar het liefst zou Finkers de 
infrastructuur voor de veredelaars nog verder 
verbeteren, want er zitten her en der nog 
gaten in de snelweg. De genenpakketten van 
de tomatenrassen zijn wel onderzocht, maar 
helemaal klaar zijn de sequenties nog niet. 
Zeker met de verwante soorten kunnen de
verschillen met het genoom van Heinz 1706
vrij groot zijn. Sommige stukken van het 
genoom zitten op een heel andere plek. En, 
belangrijker nog, veel soorten hebben extra 
DNA; sommige soorten hebben dertig procent 
meer DNA dan de modeltomaat. Die extra stuk-
ken erfelijk materiaal zijn wel gesequencet, 
maar de deelnemende bedrijven hebben ze 
in een soort vuilniszak meegekregen. Het zijn 
de stukken DNA die niet thuis te brengen zijn 
met behulp van de bestaande standaard DNA-
volgorde. Onderzoek naar de witte vlekken
die zo achterblijven op de genetische kaarten
vergt te veel tijd en geld. 
Finkers: ‘Volgens mij zou het goed zijn om juist 
daar extra in te investeren. Juist in die ver-
wante soorten zitten de genen die we kunnen 
gebruiken tegen plantenziektes, of wanneer je 
zoekt naar rassen die beter bestand zijn tegen 
droogte of andere vormen van stress. Eigenlijk 
gooi je nu het goud, de genen die een grote 
sprong mogelijk maken, bij de rommel die je 
niet thuis kunt brengen.’
Het liefst zou Finkers een kaart maken van het 
pangenoom van de tomaat. Voor maïs wordt 
gewerkt aan zo’n pangenoom. Een kaart van 
een groot aantal gecultiveerde en wilde maïs-
rassen samen met andere plantensoorten die 
met maïs kunnen kruisen. ‘Als je zoiets voor
de tomaat zou hebben, kun je bijvoorbeeld 
zoeken naar genen die zorgen dat verwante 
soorten goed bestand zijn tegen droogte, of 
hitte. Nu liggen juist de genen die die soorten 
niet gemeen hebben met de tomaat in de
vuilniszak.’
In het nauw
Hoogleraar Richard Visser weet niet of hij zijn 
geld in onderzoek naar een pangenoom zou 
stoppen: ‘Ik moet nog zien of dat net zo goed 
mogelijk is als bij maïs.’ Hij is wel bezorgd over 
de mogelijkheden om fundamenteel verede-
lingsonderzoek te doen. Er zijn volgens hem 
haast geen onderzoeksprojecten meer waarbij 
de deelname van een bedrijf niet is vereist. 
Bedrijven die zelf een flink deel van het onder-
zoek willen betalen, willen ook op korte termijn 
resultaten. ‘Ze zullen niet snel investeren in 
riskant onderzoek dat pas over een jaar of tien 
misschien wat oplevert. Ik ben helemaal niet 
tegen samenwerken met bedrijven, integendeel, 
juist daarom ben ik naar Wageningen gekomen. 
Maar nu je zelfs bij projecten die gefinancierd 
worden door NWO bedrijven betrokken moeten 
worden, dreigt het fundamenteel onderzoek in 
het nauw te komen.’
De grote rol van bedrijven bij onderzoeksfinan-
ciering zorgt er volgens Visser ook voor dat 
mensen op R&D-afdelingen van veredelings-
bedrijven worden overspoeld met verzoeken 
om samen met onderzoeksinstellingen projec-
ten in te dienen bij financiers. ‘Vroeger was het 
zo dat een bedrijf best een rol aan de zijlijn 
wilde vervullen door bijvoorbeeld in een bege-
leidingscommissie van fundamenteel onderzoek 
te gaan zitten, maar daar hebben ze nu geen 
tijd meer voor. Bedrijven zijn nu veel kritischer 
over waar ze aan meedoen.’
Dat klinkt mooi, bedrijven die kritisch mee- 
kijken waar publiek geld wel of niet aan besteed
wordt, maar volgens Visser is het geen zegen. 
‘Het versterkt het effect dat er weinig geld is 
voor onderzoek voor de lange termijn. En als 
we over tien, twintig jaar nog steeds mee willen 
doen in de wereld, moet je het fundamentele 
onderzoek niet laten opdrogen.’
Contact:  richard.visser@wur.nl 
0317 - 48 28 57
 richard.finkers@wur.nl
 0317 - 48 41 65


De tomatenkaart is klaar, wat nu?

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

NARCIS

Wageningen Yield