Biomerkers selectie robuuste tomatenonderstammen

In Nederland gebruiken bijna alle tomatentelers rassen die geënt zijn op een onderstam. Onderstammen zorgen voor een betere groeikracht en resistentie tegen bodemziektes. Dit verhoogt de vruchtproductie en vruchtkwaliteit.

De verdere verbetering van de groeikracht van onderstammen, met name onder teeltcondities met kou of zout als stressfactoren, kan een belangrijke bijdrage leveren aan een efficiënter gebruik van nutriënten. Voor de veredeling van dergelijke robuuste onderstammen ontbreken op dit moment echter praktische selectiemethoden. Dit komt doordat eigenschappen zoals groeikracht, koude- en zouttolerantie complexe eigenschappen zijn. Een effectieve en snelle selectiemethode kan de veredelaars daarom veel teeltruimte en arbeid besparen, maar bovenal tijd.

Aanpak

De aanpak is gericht op de identificatie van zogenaamde biomerkers: meetbare eigenschappen die samenhangen met groeikracht en N-gebruiksefficiëntie (NUE). Die biomerkers worden geïdentificeerd in onderstammen uit kruisingen tussen cultuurtomaten en wilde tomatensoorten. Hiervoor wordt bij verschillende nitraatcondities gekeken naar vroege wortelontwikkeling en wortelarchitectuur van onderstamhybriden. Voor koudetolerantie wordt onderzocht of hormonen in xyleemsap of genexpressieprofielen gebruikt kunnen worden als biomerkers. De onderstammen zijn zowel in gangbare als biologische proeven getest.

Resultaten

De snelheid van zijwortelgroei in jonge zaailingen kan gebruikt worden als biomerker voor selectie op groeikrachtige en N-opname efficiënte tomatenonderstammen. Bij lage nitraatconcentraties werden in jonge zaailingen significante verschillen gevonden in wortelontwikkeling . De snelheid van lengtegroei van de zijwortels correleert positief met de groeikracht van de spruit en de N-opname efficiëntie (NUE) van geënte tomaten waarin deze onderstamhybriden gebruikt worden als onderstam.
Tussen de 10 onderstammen,waaronder 2 commerciële referenties, werden in deze proef geen verschillen in vruchtproductie gemeten ondanks het feit dat er wel verschillen in zijtakproductie werd gemeten. Dat laatste is indicatief voor verschillen in vegetatieve groeikracht.
Uit een analyse van de hormonen ACC, jasmonzuur, salicylzuur en ABA in xyleemsap bleek dat deze potentiële biomerkers zijn voor selectie van onderstammen op koudetolerantie.
In twee in koudetolerantie contrasterende tomaten zijn genen gevonden, die sterk van elkaar verschilden in relatieve expressie. Hieronder zijn genen, die coderen voor enzymen welke betrokken zijn bij ACC synthese en genen voor transcriptiefactoren. De bruikbaarheid van de expressie van deze genen als selectiemerker voor koudetolerantie wordt nader onderzocht door betrokken partners.

Partners

Rijksuniversiteit Groningen

ENZA Zaden BV

Syngenta Seeds

Wageningen University & Research