In het project om het genoom tot op het detail van de bouwstenen te karteren namen zo'n honderd onderzoekers deel van 34 instituten uit zes landen, waaronder wetenschappers van Wageningen University. Bovendien geeft de afwijkende structuur van het genoom inzicht in de manier waarop het pathogeen de aardappelplant zo succesvol weet te belagen. Op 9 september publiceert Nature de resultaten.
Aardappel meest bespoten gewas
Phytophthora is voor aardappeltelers een gevreesde ziekte. Door misoogsten ontstaat er elk jaar alleen al in Nederland voor 9,4 miljoen euro schade. Om die te beperken spuiten telers bijna wekelijks met bestrijdingsmiddelen die jaarlijks ruim 115 miljoen euro kosten. Aardappel is daardoor het meest bespoten gewas in Nederland.Veranderlijke genen
Het internationale onderzoeksteam onder leiding van het Broad Institute in de Verenigde Staten telde in het genoom van Phytophthora infestans 240 miljoen bouwstenen (baseparen). Dat is bijzonder groot in vergelijking met twee verwante soorten, P. sojae (95 miljoen) die sojaplanten infecteert en P. ramorum (65 miljoen) die gedijt op eiken en andere boomsoorten. Een groot deel van de bijna 18.000 genen in het genoom van P. infestans ligt veelal geconcentreerd bij elkaar. Zij zijn de dragers van de overerfbare eigenschappen van P. infestans die al miljoenen jaren onveranderd zijn gebleven. Ze dienen bijvoorbeeld voor de stofwisseling en worden nauwelijks ingezet bij het koloniseren van waardplanten. Het overgrote deel van het genoom (74 %) kenmerkt zich echter door uitgestrekte gebieden die bestaan uit kopieën van dezelfde stukjes DNA, zonder veel genen. De zeldzame genen die er zijn gelegen blijken een cruciale rol te spelen bij het infecteren van de plant. De genenwoestijn is bijzonder dynamisch. In hoog tempo verschijnen er genen, muteren of doven weer uit. Juist door de veranderlijkheid van de genen in deze genoomregio's zijn er binnen de miljoenen exemplaren van een Phytophthora-populatie altijd wel varianten die de gewenste wapens hebben voor een succesvolle aanval op de plant. Deze varianten vermenigvuldigen zich vervolgens zeer snel.Honderden effector-genen betrokken bij aanval
Eenmaal in contact gekomen met de plant scheidt een aanvallende Phytophthora diverse soorten eiwitten af die in de plantencel een bruggenhoofd slaan voor de verdere penetratie van de ziekteverwekker. Het onderzoeksteam identificeerde in het genoom van P. infestans meer dan 500 RXLR-genen en 200 CRN-genen, zgn. effector-genen die een rol spelen bij de aanval op de aardappelplant. Meer inzicht in de manier waarop de ziekteverwekker de plant infecteert helpt onderzoekers om verdedigingsmechanismen in de plant te verbeteren zodat chemische bestrijding van de aardappelziekte aanzienlijk kan worden beperkt.Bron: Wageningen Universiteit