Bespreking van de voor- en nadelen van 'merkergestuurde selectie' bij veredelingsonderzoek in de biologische landbou

Lammerts Van Bueren, E.

Tiemens-Hulscher, M.

Wageningen Yield 

EKOLAND 1-200618
Passen moleculaire merkers bij de 
zoektocht naar biologische rassen?
Internationale discussie legt praktische en principiële bezwaren bloot
Marjolein Tiemens-Hulscher, Edith Lammerts van Bueren, LBI
O N D E R Z O E K
Genomics is dé trend in het huidige verede-
lingsonderzoek. Vooral de zogenaamde ‘mer-
kergestuurde selectie’ wordt gezien als een zeer 
waardevolle methode om snel op specifieke 
planteigenschappen te kunnen voorselecteren. 
Het wordt gepromoot als een groene techniek, 
waarbij de biologische landbouw geen kansen 
moet missen. De vraag is of dat zo vanzelfspre-
kend is. Wat houdt deze techniek in en wat zijn 
de voor- en nadelen?
Genomics is een paraplube-grip voor al het onderzoek naar de relatie tussen gen en 
eigenschap. Het doel is meer inzicht te 
krijgen over de genetische achtergrond 
van eigenschappen en hun onderlinge 
relaties. De ontwikkeling van mole-
culaire merkers is daar een onderdeel 
van. Moleculaire merkers zijn eigenlijk 
niet meer dan kleine specifieke stukjes 
DNA die gerelateerd zijn aan een 
bepaalde eigenschap. Heeft een plant 
dit bepaalde stukje DNA dan zal hij 
Rechts jonge toma-
tenplanten van een 
kruising van de wilde 
tomaat met een resi-
stentie tegen Echte 
Meeldauw (links) en 
een vatbaar modern 
ras. In dit stadium 
manifesteert de 
ziekte zich nog niet, 
maar kan al wel met 
moleculaire merkers 
getoetst worden 
welke planten uit de 
kruising het resisten-
tiegen bevatten
hoogstwaarschijnlijk ook de gewenste 
eigenschap hebben (zie kader). In het 
laboratorium kan je dan al aan de 
zaailingen snel bepalen welke planten 
wel of niet het gewenste stuk DNA 
hebben. Zo kan je een voorselectie 
maken. Met de voorgeselecteerde 
planten ga je verder in het veld voor 
selectie op andere kenmerken. 
Voordelen techniek
De techniek is nog sterk in ontwikke-
ling. In de praktijk wordt merkerge-
D
r.
 Y
u
lin
g 
B
ai
/W
U
R
EKOLAND 1-2006 19
stuurde selectie nog slechts toegepast 
in de groenteveredeling bij selectie op 
eenvoudige, overervende ziekteresis-
tenties. Die berusten op een enkel gen 
en komen onafhankelijk van het mi-
lieu tot uitdrukking. Met name bij het 
inkruisen van resistentiegenen uit wil-
de soorten biedt de merkertechnologie 
grote voordelen omdat de planten met 
de minste ongewenste ‘wilde’ genen 
makkelijker herkend kunnen worden. 
Ook kan het een hulpmiddel zijn om 
in specifieke gevallen een voorselectie 
te maken voor eigenschappen die 
moeilijk visueel te beoordelen zijn of 
die pas laat, na een of meerdere genera-
ties, in de ontwikkeling van een plant 
of fruitboom tot uiting komen. Bij de 
groenteveredeling is dit hulpmiddel 
dan ook niet meer weg te denken. De 
merkertechnologie maakt het moge-
lijk de duur van de rasontwikkeling te 
verkorten. 
Maken deze voordelen de techniek 
ook geschikt voor de ontwikkeling van 
biologische rassen? 
Biologische plantenveredeling
Een gecertificeerde biologische plan-
tenveredeling bestaat nog niet. Hoe we 
die kunnen vormgeven en aan welke 
eisen een gecertificeerde biologische 
veredeling zou moeten voldoen is al 
enige jaren onderwerp van discussie. 
De rol die moleculaire merkers daarin 
kan spelen is onderdeel van deze dis-
cussie. De vraag of moleculaire mer-
kers passen bij de uitgangspunten en 
doelstellingen van de biologische land-
bouw is vanuit diverse invalshoeken te 
benaderen. Het gaat niet alleen om de 
vraag wat voor rassen de sector nodig 
heeft, maar ook hoe die verkregen 
worden. Het concept van natuurlijk-
heid kan een hulp zijn voor dergelijke 
discussies. Het begrip natuurlijkheid 
zoals dat in de biologische sector ge-
hanteerd wordt, omvat drie aspecten: 
het geen-chemie aspect, de agro-ecolo-
gische benadering en de integriteit van 
organismen.
Geen-chemie aspect
Wat veel mensen niet weten is dat er 
voor de ontwikkeling van moleculaire 
merkers altijd genetisch gemanipu-
leerde bacteriën, gisten of planten 
nodig zijn. En dat in veel gevallen 
kankerverwekkende of radioactieve 
stoffen gebruikt worden voor de toe-
HOE SPOOR JE MOLECULAIRE 
MERKERS OP?
De compositie van het DNA van organismen kan in een 
bandjespatroon zichtbaar gemaakt worden (zie figuur). 
Door bandjespatronen van verschillende planten met de 
veldeigenschappen van de desbetreffende planten te verge-
lijken kunnen bandjes (dit zijn DNA fragmenten) gevonden 
worden die gerelateerd zijn aan bepaalde eigenschappen. 
Deze stukjes DNA kunnen (een deel van) het gen voor die 
eigenschap bevatten of daar vlak in de buurt liggen. Dit wor-
den merkers genoemd.
De merkers kunnen vervolgens in een selectieprogramma 
gebruikt worden om nieuwe nakomelingschappen of ouder-
planten te testen op aanwezigheid van het gen (bandje) voor 
de gewenste eigenschap.
INTEGRITEIT VAN DE 
PLANT
Het respect voor de integriteit van de 
planten refereert aan het respect voor 
hun autonomie, hun heelheid of com-
pleetheid, hun soortspecifieke karak-
teristieken en het in balans zijn met hun 
soortspecifieke omgeving. 
passing ervan, afhankelijk van het type 
DNA-merker. Alleen al op grond van 
de geen-chemie en geen-GMO bena-
dering past deze techniek dus niet bin-
nen de biologische plantenveredeling. 
Agro-ecologische benadering
In plaats van chemie past de biologi-
sche landbouw een agro-ecologische 
benadering toe. Dat betekent dat 
de biologische sector aangepaste, 
robuuste rassen zoekt met een goede 
plantgezondheid, kwaliteit en smaak. 
Eigenschappen die daaraan bijdragen 
zijn opbrengststabiliteit, een goed 
ontwikkeld wortelstelsel, onkruidon-
derdrukkend vermogen en een brede 
weerstand tegen ziekten en plagen. 
Dit zijn complexe eigenschappen die 
deels bepaald worden door meerdere 
genen op meerdere chromosomen en 
deels door het teeltmilieu. Hiervoor 
zijn nog geen merkers beschikbaar, en 
ook niet eenvoudig te ontwikkelen. 
Fundamenteel onderzoek moet nog 
veel werk verzetten om de interactie 
tussen genen, fysiologie en omgeving 
te doorgronden; een veldtoets blijft 
bij complexe eigenschappen altijd on-
misbaar. Robuustheid is bij uitstek een 
verzameling van eigenschappen die 
zich alleen in gezamenlijkheid op het 
veld kan tonen, in het samenspel tus-
sen het genotype en de teeltomgeving. 
Dus ook vanuit een agro-ecologische 
Bandjespatroon van 7 planten
merker voor resistentie
re
sis
te
nt
va
tb
aa
r
re
sis
te
nt
re
sis
te
nt
va
tb
aa
r
va
tb
aa
r
re
sis
te
nt
EKOLAND 1-200620
Vader
Tegen de zin van zijn vader vertrok hij, 4de uit een 
gezin van 11, die allemaal boer wilden worden. Eerst 
knechtje in de Wieringermeer en toen pionier in de 
Noordoostpolder. In ’47 was zijn grote doel bereikt; 
een eigen boerderij. De jonge polder moet gegonsd 
hebben van enthousiasme, een nieuw startpunt voor 
vele volgende generaties.
Wij (ze kregen acht kinderen) hebben allen onder de 
koeien gezeten en met enthousiasme op de tractor 
geragd. Leuk, maar de schaft was het mooiste deel 
van de dag. Het leven had zoveel meer bekoringen. 
De één na de ander vertrok. Die laatste jaren zullen 
stil voor hem geweest zijn.
Daarom was de verbazing des te groter toen er 
een brief kwam van één van zijn jongsten, uit dat 
‘Groninger studentenhol’, zoals hij onze thuisbasis 
noemde: “..ik word boer..”.
Zoals ik van mijn wijze vader kon verwachten 
schreef hij terug: “Simon, dat klinkt mij als muziek 
in de oren, maar pas jij hier nog wel?” Een vrijdag-
avond samen op een pakje stro achter de koeien en 
de deal was gesloten. Ik neem niet alleen de boer-
derij over maar ook, aangepast aan de tijd, zijn pol-
derenthousiasme. Wij krijgen vier kinderen. Vanaf 
het begin zit er een opvolger tussen. Altijd achter 
te vinden. Op zijn 14de koopt hij een zeug, op zijn 
16de melkt hij zeven schapen en op zijn 18de koopt 
hij een bundertje prei en peen. 
Dat doet je boerenvaderhart deugd. Vanzelfspre-
kend gaat hij naar de Hogere Landbouwschool. 
Maar na een jaar verveling, “je leert er niks”, gaat 
hij via een uitwisseling studeren in Spanje, waar hij 
sinaasappelen en ander exotisch moois leert kennen. 
Twee maanden geleden kreeg ik een brief; hij heeft 
het erg naar zijn zin. Onderaan stond een P.S: “Doe 
met de boerderij wat je wilt, de wereld is wel wat 
groter dan zo’n kaveltje.”
….Wat zou mijn wijze vader teruggeschreven hebben?
Simon Galema
C O L U M N
er geen merkers ontwikkeld kunnen 
worden zonder gebruik te maken van 
gmo’s is het toepassen in de biolo-
gische veredeling in ieder geval niet 
acceptabel. 
De discussie gaat vaak ook over de 
vraag of je in specifieke gevallen, als er 
ooit ‘schone’ DNA-merkers komen, 
dergelijke merkers kan inzetten zonder 
het zicht op robuuste rassen te verlie-
zen. Bijvoorbeeld in het geval van luis-
resistente sla: het is denkbaar planten 
uit een kruising voor te selecteren in 
het lab met merkers (of met een tradi-
tionele bio-toets) op aanwezigheid van 
de specifieke luisresistentie. Vervolgens 
kun je met die geselecteerde planten 
in de volgende generaties op het veld 
naar andere noodzakelijke kenmerken 
kijken en de meest robuuste planten 
selecteren. Echter, het gevaar van 
moleculaire merkers zit hem in de ver-
leiding om te eenzijdig op monogene 
eigenschappen te richten, hetgeen niet 
de gewenste biologische, duurzame 
ontwikkelingsrichting is. De uitkomst 
van de internationale discussie (ECO-
PB, Driebergen 2005) over gebruik 
van moleculaire merkers in de biologi-
sche landbouw was duidelijk: enerzijds 
zijn op korte termijn geen merkers te 
verwachten voor de praktische biolo-
gische veredelingsprogramma’s. An-
derzijds kunnen DNA merkers in het 
fundamentele onderzoek helpen om 
meer inzicht te krijgen in de genetische 
achtergronden van eigenschappen. 
Wellicht kan ook de biologische land-
bouw hier op termijn haar voordeel 
meedoen. Maar gezien de bezwaren 
bij het ontwikkelen en toepassen van 
DNA merkers in de praktijk kan het 
onderzoeksbudget bestemd voor 
fundamenteel onderzoek in de biolo-
gische landbouw beter aan andere on-
derzoeksvragen besteed worden. Het 
blijft dus zaak om de wetenschap uit 
te dagen duurzame veredelingsstrate-
gieën te ontwikkelen die bijdragen aan 
robuuste, biologische rassen. 
Met dank aan de resultaten van de ECO-PB/COST 
workshop en het werk van een groep Wageningse stu-
denten binnen het AMC programma.
Rapport ‘Proceedings of the COST SUSVAR/ECO-PB 
Workshop on Organic Plant Breeding Strategies and 
the Use of Molecular Markers’ is te bestellen bij het 
LBI, 0343-523860
benadering zijn moleculaire merkers 
geen logische en bruikbare stap in de 
biologische veredeling. 
Integriteit van de plant
In de biologische landbouw spelen 
ethische aspecten zoals respect voor de 
integriteit van het leven (zie kader) een 
rol in de productie. Zo zijn naast eco-
logische argumenten ook ethische ar-
gumenten bepalend voor de afwijzing 
van GMO’s. Merkergestuurde selectie 
heeft het gevaar in zich dat men zich te 
eenzijdig gaat richten op het DNA van 
de plant. Dit doet geen recht aan de 
integriteit van de plant. De kwaliteit 
van een plant ligt verborgen in het sa-
menspel van erfelijke en actuele omge-
vingsfactoren. Bij veelvuldig gebruik 
van DNA-merkers wordt een plant 
volgens die zienswijze gereduceerd tot 
slechts een klontje DNA. 
Kosten
Naast bovenstaande overwegingen 
spelen ook de kosten een rol. Het 
ontwikkelen van moleculaire merkers 
slokt een groot deel van het gangbare 
onderzoeksbudget op. Is dit een tech-
niek waar de biologische sector haar 
beperkte biologisch onderzoeksbudget 
aan moet besteden? Dat ligt niet voor 
de hand. De nadruk ligt in biologische 
landbouw immers op de ontwikke-
ling van duurzame resistenties voor 
een plant in een bredere context. De 
ontwikkeling van moleculaire merkers 
voor bijvoorbeeld een goed wortelstel-
sel zal vele jaren duren. Dan nog zullen 
dergelijke merkers slechts een deel, 
bijvoorbeeld 30-40%, van de vari-
atie op het veld kunnen voorspellen. 
De vraag is hoeveel winst dat voor de 
praktijk oplevert in vergelijking met 
louter veldselectie. Bovendien staan de 
kosten daarvoor niet in verhouding tot 
andere noodzakelijke onderzoekswen-
sen in de biologische sector.
Gewenste ontwikkeling?
Zowel uit praktisch als uit principieel 
oogpunt zijn er diverse bezwaren aan 
te voeren tegen merkergestuurde se-
lectie voor duurzame, robuuste rassen 
voor de biologische landbouw. Zolang 


Passen moleculaire merkers bij de zoektocht naar biologische rassen? : Internationale discussie legt praktische en principiële bezwaren bloot

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Wageningen Yield

Name not available