Geschiedenis, verworvenheden en bedreiging van het nationale graanziekteonderzoek (roest in tarwe) in Nederland. Rubrieken in dit artikel: 1) Resistentieonderzoek; 2) Certificering en inputreductie; 3) Ziekteninventarisatie. Gegevens in bijgaande tabel: Incidentie van diverse graanziekten in Nederland (periode 1981-1983, 1994-2001

Kema, G.H.J.

Dutch

Wageningen Yield 

Resistentieonderzoek
Door de opeenvolgende neutrali-
sering van resistentiegenen(com-
binaties) tegen gele roest rees na
verloop van tijd de vraag of er wel
voldoende resistentiegenen be-
schikbaar zouden zijn ten behoeve
van veredeling en resistentie-
management. Daarom werd, ook
in opdracht van het NGC, met de
toen bij tarweveredeling betrok-
ken bedrijven en instituten een
project gestart om de aanwezig-
heid van resistentiegenen in Ne-
derlands materiaal te inventarise-
ren. Ook toen stond de vraag met
betrekking tot genetische diversi-
teit in het centrum van de belang-
stelling. Ik hecht er aan om te be-
nadrukken dat het juist de
veredelaars waren die deze vraag
niet alleen zeer serieus namen
maar daar ook consequenties aan
verbonden door het ontplooien
van een reeks van activiteiten om
deze diversiteit op te sporen, te ex-
ploiteren en te behouden. Verede-
laars overleven immers bij de gra-
tie van genetische variatie.
Daarom startte L.J.M. Groenewe-
gen, toenmalig tarweveredelaar bij
veredelingsbedrijf Zelder, samen
met C.H. van Silfhout, toen werk-
zaam bij het IPO-DLO, in de jaren
tachtig een pilot programma naar
de overheveling van genen uit wil-
de voorouders van tarwe. Dit bleek
zo goed te gaan dat al spoedig een
veredelingsprogramma werd ge-
start waarin uiteindelijk alle vere-
delaars en ook de toenmalige
Stichting voor Plantenveredeling
(SVP), later Centrum voor Planten-
veredelings- en Reproductieon-
derzoek (CPRO) participeerden.
De praktische relevantie van dit
werk was zeer groot. De eerste
commerciële rassen uit deze pro-
gramma’s staan nu op de rassen-
lijst. Er werd in dit werk in eerste
instantie veel gebruik gemaakt van
genen uit Triticum dicoccoïdes, de
tetraploïde wilde voorouder van
de hexaploïde cultuurtarwe. Later
werd ook gebruik gemaakt van re-
sistentiegenen uit andere soorten
zoals de diploïde T. boeoticum en
Aegilops squarrosa. Nog steeds
wordt er, ook in international ver-
band, veel met dit materiaal ge-
werkt en zijn er grote collecties in
genenbanken aangelegd om de ge-
netische variatie te behouden. W.
Lange, destijds cytogeneticus van
de SVP en later het CPRO, volgde
een andere benadering. Hij maak-
te met behulp van de wilde soor-
ten T. dicoccoïdes en Ae. squarrosa
kunstmatige tarwe, in vaktermen
synthetische hexaploïden. Het
voordeel van dit materiaal was dat
het direct met gewone tarwe kon
worden gekruist zodat op grote
schaal genen uit de wilde soorten
in cultuurtarwe konden vloeien.
Hij had een vooruitziende blik:
momenteel is de aanpak van het
tarweresistentieveredelingspro-
gramma van het CIMMYT in Mexi-
co voor een belangrijk gedeelte ge-
baseerd op dergelijke kruisingen.
De hier genoemde onderzoekers
en veredelaars hebben zodoende
een zeer wezenlijke bijdrage gele-
verd aan de verbreding van de tar-
weveredeling. Inventiviteit en durf
waren hierbij sleutelwoorden.
Toch was er ondanks deze veelbe-
lovende benadering ook een te-
genwerping mogelijk. Uiteindelijk
zou het aantal beschikbare resis-
tentiegenen te klein kunnen zijn.
De vraag rees of er geen duurza-
mere vormen van resistentie zijn.
Kan de levensduur van resistentie
niet vergroot worden? Is het wel
nodig om zeer hoge resistentie-
niveaus na te streven? Een plant
kan misschien best overleven met
een beetje roest. En als een plant
dat kan, dan kan de boer daar ook
mee leven. J.E. Parlevliet begon in
de jaren zeventig te werken aan
het concept van partiële resisten-
Mededelingenblad van de Koninklijke Nederlandse Planteziektenkundige Vereniging
Gewasbescherming jaargang 33, nummer 6, november 2002 Pagina 185
[A
R
T
I
K
E
L
Het graanziekteonderzoek in
Nederland: kaalslag in de
polder (2)
G.H.J. Kema
Plant Research International B.V., Postbus 16, 6700 AA  Wageningen, E-mail: g.j.h.kema@plant.wag-ur.nl
Meer dan vijf decennia lang bliezen toonaangevende Nederlandse we-
tenschappers hun partij mee in het internationale graanziekteonder-
zoek. Akkerbouwers en veredelaars plukken daar nog steeds de vruch-
ten van. Vanwege de huidige kaalslag in het graanziekteonderzoek
dreigen ze echter een achterstand op te lopen, die moeilijk is in te ha-
len. Zelfs de jaarlijkse graanziekteïnventarisatie moest er dit jaar aan
geloven. In deze tweede van drie afleveringen belicht de auteur de ge-
schiedenis, verworvenheden en bedreiging van het nationale graan-
ziekteonderzoek.
tie. Hierbij werd ervan uitgegaan
dat een schimmel tijdens meerde-
re fasen van zijn levensloop ge-
remd kan worden. Bijvoorbeeld
door een geringere efficiëntie van
de penetratie, en vervolgens na
penetratie door een langzamere
groeisnelheid. Uiteindelijk zal zich
dat vertalen in minder ziekte en
derhalve een tragere epidemiolo-
gische ontwikkeling. Hij stelde
zich ten doel de genetica van een
dergelijk systeem te ontrafelen en
koos als model gerst en dwerg-
roest. R.E. Niks droeg aan dit werk
bij door de histologie van dit sys-
teem in kaart te brengen en de be-
trokken genen op te sporen. Hij
onderscheidde diverse stadia in de
pathogenese van roestschimmels,
onder andere pre-haustoriale en
post-haustoriale resistentie, die
gebruikt kunnen worden bij het
ontwikkelen van duurzame resis-
tentie. De vertaling van deze aan-
pak naar de veldsituatie is over-
weldigend. De gerstrassen Akka en
Vada zijn beide vatbaar voor de
dwergroestschimmel. In het veld is
het verloop van de epidemie op
Vada echter zeer vertraagd door
het gezamenlijk effect van een
aantal genen. Bovendien is de
ziekteontwikeling in dit ras onaf-
hankelijk van de genetische diver-
siteit in de pathogeenpopulatie.
Het maakt dus niet uit waar Vada
wordt verbouwd. Onder vrijwel al-
le omstandigheden zal dit ras min-
der worden aangetast. Het is dui-
delijk dat het onderliggende
resistentiemechanisme van groot
belang is omdat het een funda-
mentele bijdrage levert aan de
duurzaamheid van resistentie.
Hiermee behoort de continue in-
teractie tussen rassen en een ver-
anderende schimmelpopulatie
voorgoed tot het verleden. De toe-
passing van dit mechanisme nivel-
leert de fluctuaties van de teelt
waardoor ook de inzet van fungici-
den minder vanzelfsprekend is.
Deze formule sloeg wereldwijd aan
en momenteel wordt er in tal van
gewassen veredeld op partiële re-
sistentie tegen zowel schimmels,
bacteriën, insecten en virussen.
De rol van het Nederlandse roest-
onderzoek was en is hier nog
steeds onmiskenbaar. De ontwik-
kelde concepten in epidemiologie
en resistentie zijn van blijvende
waarde waarmee een fundamente-
le aanpak van onderzoek zich
heeft bewezen.
Certificering en
inputreductie
In de jaren zeventig werden ook de
eerste commerciële fungiciden
ontwikkeld en werd hun werk-
zaamheid tegen met name gele
roest en meeldauw onder de loep
genomen. Een interessant citaat
uit die jaren: ‘In Nederland is de
teelt van tarwe economisch niet
verantwoord zonder maatregelen
te nemen tegen de gele roest ziek-
te, hetzij door resistente rassen te
telen of door chemische middelen
te gebruiken waarvan echter de
economische toepassing nog in
Pagina 186 Gewasbescherming jaargang 33, nummer 6, november 2002
Mededelingenblad van de Koninklijke Nederlandse Planteziektenkundige Vereniging
[A
R
T
I
K
E
L
Figuur 1. Bij de productie van (van rechts naar links) synthetisch hexa-
ploïde tarwe (n= 42, AABBDD) worden de genomen van de diploïde
Aegilops squarrosa (n= 14, DD) en tetraploïde Triticium dicoccoïdes
(n=28, AABB) samengevoegd waarbij gebruik wordt gemaakt van
colchicinebehandelingen, kruisings- en embryorescuetechnieken
het experimentele stadium ver-
keert’! Het door Zadoks geïnitieer-
de en door F. Rijsdijk en anderen
uitgevoerde EPIPRE project was ge-
richt op een economische toedie-
ning van deze middelen. Daarom
werden voor belangrijke ziekten
en plagen schadedrempels be-
paald. R.A. Daamen deed dit on-
der andere voor meeldauw en kaf-
jesbruin, veroorzaakt door resp.
Blumeria graminis en Stagonospo-
ra nodorum, en R. Rabbinge ont-
wikkelde een schadedrempel voor
luizen. De daarvan afgeleide actie-
drempels voor de boeren leidden
tot een systeem van zogenaamde
geleide bestrijding, waardoor een
juist voldoende hoeveelheid fungi-
ciden/insecticiden werd toegepast
om de ziekte/plaag tot stilstand te
brengen en oogstreductie te be-
perken. Het betrof in feite een op-
timalisatie van de teelt, een econo-
mische afweging tussen de kosten
van oogstderving en bestrijding.
Het is duidelijk dat bij toenemen-
de resistentie van het gewas de be-
strijdingskosten minimaliseren.
Tegenwoordig zeggen we dat de
intrinsieke weerbaarheid van het
gewas dan hoog is zodat certifice-
ring van de teelt tot de mogelijkhe-
den gaat behoren. Er is wat dit be-
treft niets nieuws onder de zon.
Het concept van geleide bestrij-
ding is al jaren geleden neergezet
en toegepast. Nu noemen we het
beslissingsondersteunende syste-
men of nog recenter discussieon-
dersteunende modellen.
Natuurlijk was het ook noodzake-
lijk om het werkingsmechanisme
van fungiciden te onderzoeken. Te
meer omdat er met name in meel-
dauw al snel resistente stammen
bleken te ontstaan die moeiteloos
een behoorlijke dosis fungiciden
konden overleven. Er ontstond een
situatie die vergelijkbaar is met de
geschetste afwisseling tussen tar-
werassen en roestfysio’s. Elke in-
troductie van een nieuw middel
kon resulteren in resistente stam-
men van de schimmel die niet, of
minder goed, bestreden konden
worden. Al snel werd duidelijk dat
Mededelingenblad van de Koninklijke Nederlandse Planteziektenkundige Vereniging
Gewasbescherming jaargang 33, nummer 6, november 2002 Pagina 187
[A
R
T
I
K
E
L
Figuur 2. De langzamere ontwikkeling van infecties op partieel resistente
gerstrassen (links vatbaar, rechts partieel resistent) resulteert in een veel
geringere groeisnelheid van de epidemie. In de grafiek is de mate van in-
fectie (exponentieel uitgezet langs de Y-as) afgezet tegen de tijd (X-as) voor
rassen waarbij de schimmel 4 tot 16 dagen nodig heeft om tot reproductie
te komen (latente periode). Met dank aan R.E. Niks, naar Zadoks &
Schein, Epidemiology and Plant Disease Management, Oxford University
Press, 1979).
Figuur 3. Schematische weergave van een ABC transporter
een geïntegreerde aanpak, of beter
een geïntegreerd gebruik van re-
sistentie en chemische middelen
het meest effectief was. De groep
van M.A. de Waard heeft een inter-
nationale reputatie opgebouwd
door het onderzoek aan de wer-
kingsmechanismen van diverse
fungiciden. Vooral toen bleek dat
bij resistentie tegen fungiciden in
schimmels energie afhankelijke
effluxmechanismen, ‘ATP Binding
Cassettes’, oftewel ABC genen,  be-
trokken zijn. Deze genen spelen
een rol in multidrug resistentie
(MDR), een fenomeen dat voor
grote problemen zorgt bij de be-
handeling van onder andere aid-
spatiënten.  MDR in schimmels
leidt niet alleen tot resistentie te-
gen één bepaalde stof, maar tegen
een hele reeks van verschillende
stoffen waardoor behandelmetho-
den sterk worden beperkt.
Ziekten-
inventarisatie
Tegelijkertijd werd ook het graan-
ziekten-inventarisatieprogramma
gestart waaraan door de jaren
heen vele collega’s hebben meege-
werkt. Sinds 1974 werden op een
groot aantal percelen door heel
Nederland alle ziekten en plagen
in kaart gebracht. Deze inventari-
satie had een zeer belangrijke
waarschuwingsfunctie. Nieuwe fy-
sio’s werden vroegtijdig gesignal-
eerd zodat de nodige voorzorgs-
maatregelen konden worden
genomen om het aantal of de he-
vigheid van nieuwe epidemieën te
reduceren door gebruik te maken
van andere rassen of andere ge-
wasbeschermingsmaatregelen. In
het hier getoonde overzicht (Tabel
1) wordt al snel duidelijk dat het
belang van roesten en andere ziek-
ten door de jaren heen drastisch is
afgenomen. De hierboven ge-
schetste ontwikkelingen op vere-
delingsgebied en vooral de toepas-
sing van fungiciden hebben hierop
ontegenzeggelijk een grote invloed
gehad. De belangrijkste boosdoe-
ner in tarwegewassen is op dit mo-
ment de al sinds jaar en dag aan-
wezige, maar slecht begrepen
septoria bladvlekkenziekte die
wordt veroorzaakt door Mycospha-
erella graminicola. Een schimmel
die in heel Europa voor grote pro-
blemen zorgt, met name na zachte
winters en die beleven we mo-
menteel vrijwel elk jaar. Daarnaast
zijn er enkele tijdelijke pieken te
constateren. Bijvoorbeeld, sinds
1997, gele bladvlekkenziekte ver-
oorzaakt door Pyrenophora tritici-
repentis (vaak DTR genoemd) en
vooral Fusarium in 1997 en 1998.
Ook dit jaar lijkt Fusarium in alle
hevigheid op te treden. Is hier
sprake van een trend? Neemt de
incidentie van Fusarium, voor-
heen gemiddeld eens per tien jaar,
toe? We weten het niet. Precieze
cijfers voor 2002 ontbreken het-
geen de functie van een nationale
ziekteninventaristie als hulpmid-
del voor het signaleren van proble-
men nadrukkelijk onderstreept.
Toch werd deze ruim 25-jarige tra-
ditie, wegens gebrek aan belang-
stelling, en dus ook aan financiële
middelen, met ingang van 2002
beëindigd. Het is niet de eerste
keer dat programma’s aan hun ei-
gen succes ten onder gaan! Het
verwerven van inzicht over het
verloop van ziekten en plagen in
de Nederlandse graanteelt behoort
daarmee tot het verleden.
Pagina 188 Gewasbescherming jaargang 33, nummer 6, november 2002
Mededelingenblad van de Koninklijke Nederlandse Planteziektenkundige Vereniging
[A
R
T
I
K
E
L
Figuur 4. Symptoom van Septoria
bladvlekkenziekte van tarwe ver-
oorzaakt door de schimmel
Mycosphaerella graminicola
(boven) met daaronder een detail-
opname van één ongeslachtelijk
vruchtlichaam (pycnide)
Tabel 1. Incidentie van diverse graanziekten in Nederland.
Ziekte 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 ~ 1983 1982 1981
Gele roest 0 0 0 0 0 0 0 0 10 14 6
Bruine roest 2 0 4 4 3 1 2 1 43 16 40
Meeldauw 7 8 9 3 7 44 3 8 13 15 15
S. tritici 39 53 6 4 17 2 50 25 32 47 40
S. nodorum 0 3 3 5 5 17
DTR 2 2 10 3 18 0 0
Sneeuwschimmel 1 1 2 12 18 3 11 7 9 10 11
Fusarium 1 1 3 12 21 - 5 2


Het graanziekteonderzoek in Nederland: kaalslag in de polder (2)

NARCIS 

In drie afleveringen belicht de auteur de geschiedenis, verworvenheden en bedreiging van het nationale graanziekteonderzoek. In deze aflevering ligt het accent op de geschiedeni

Het graanziekteonderzoek in Nederland: kaalslag in de polder (2)

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Wageningen Yield

NARCIS

NARCIS

Name not available