Nieuwe methoden in Plantversterking

Beschrijving

Binnen een raamwerk van het plantafweersysteem wordt advies gegeven voor gebruik van plantversterkers om de opkweek van divers uitgangsmateriaal en bijbehorende teelt te versterken tegen een aanval van ziekten en plagen. Hiervoor wordt gekeken naar nieuwe methoden voor het aanbrengen van organismen en extracten i.c.m. met het type substraat, voor een verhoogde effectiviteit.

Resultaten

Binnen het project wordt gekeken naar nieuwe methoden voor het gebruik van plantversterkers. Deze nieuwe methoden zijn: a. het gebruik van bacteriën en schimmels die in het groeisubstraat op het bedrijf aanwezig zijn; en b. bacteriën die in de plant aanwezig zijn (zgn. endofieten).

Sierteelt en tomaat als Model
Als model werd gekozen voor sierteelt gewassen chrysant, lisianthus en amaryllis. Voor de sierteelt is een inventarisatie gemaakt van potentiële RNA merkers. Daarnaast is er gekozen voor tomaat omdat er enkele RNA merkers beschikbaar zijn voor de verschillende plantafweer routes: De grote pijlers van het afweersysteem van de plant zijn de Geïnduceerde Systemische Resistentie (ISR) met een centrale rol voor de hormonen Jasmonzuur (JA) en Ethyleen (Et) en systemisch verworven resistentie (SAR) met het hormoon Salicylzuur (SA). Deze plantverdediging routes vormen de basis van het raamwerk plantweerbaarheid zoals ontwikkeld binnen het PT project Potplanten. De plant maakt ”een keuze” voor één van deze afweersystemen, afhankelijk van het type ziekte of plaag: Een soort dat zich voedt met levende cellen zoals meeldauw (een zgn. biotroof) of het wortelknobbelaaltje, wordt geweerd door het SA systeem, terwijl een soort dat de plant doodt, zoals Botrytis (een zgn. necrotroof), gestopt wordt door het JA systeem. Beide afweersysteem routes werken elkaar tegen: Een SA reactie gaat vaak ten koste van een JA reactie. Met een set van expressie (RNA) merkers voor de JA en de SA route in tomaat is een validatie experiment uitgevoerd. Hieruit blijkt dat Proteïnase remmer 2 (PINII), Glucanase (LeGluB) en Chitinase (LeChi3) gebruikt kunnen worden als merkers voor onderzoek naar het effect van antagonisten en endofieten op de plantafweer.

Antagonisten vangen
Er werd gekeken naar het gebruik van bacteriën die ziekten kunnen onderdrukken en die al in de teelt aanwezig zijn. Er is gekeken naar grondmonsters uit de teelt van chrysant en biologische tomaat, en monsters van perliet en kleikorrels uit de teelt van amaryllis. Er werden bacteriën geïsoleerd en in proeven werd de effectiviteit van deze bacteriën getoetst. Bacteriën uit de teelt van chrysant werden getoetst tegen Pythium ultimum, in tomaat tegen het wortelknobbelaaltje Meloidogyne incognita en in amaryllis tegen Fusarium solani. In substraat uit de teelt van amaryllis werden zes bacteriën gevonden in perliet met meer dan 50% remming van F. oxysporum (2 uit perliet, 4 uit klei) en zes antagonisten gaven meer dan 50% remming van F. solani (4 perliet, 2 klei). In potproeven met tomaat gaven drie van de zes bacteriën een vermindering van de wortelknobbelschade (wortelknobbels) met een vermindering van 50% van de wortelschade. Het effect op het aantal nakomelingen (J2) in de wortelknobbels was een vermindering van de schade met 33%. Er wordt bediscussieerd dat eerdere proeven met dezelfde antagonist in tomaat geen onderdrukking van schade gaven omdat het isolaat pas werd toegediend na de opkweek fase.

Endofieten: bacteriën uit de plant
Als laatste werd er gekeken naar nieuwe methoden voor het gebruik van bacteriën die in de plant zelf aanwezig zijn. Bij tomaat werd er een zeer grote diversiteit aan (in het laboratorium kweekbare) bacteriën aangetroffen. Bij lisianthus en chrysant was deze diversiteit minder groot. De diverse bacteriën werden met DNA technieken op naam gebracht en bieden mogelijk een nieuwe duurzame oplossing tegen ziekten en plagen.