Het CGN waarborgt de diversiteit van onze sla, varkens, appelbomen – en nu ook paling

Begin 2025 publiceerde Nature een heel robuuste analyse van de genetische diversiteit op aarde, de meest uitgebreide tot nu toe. De auteurs gebruikten gegevens uit meer dan drie decennia, over 628 soorten dieren, planten en schimmels. Wat bleek? Bij twee derde van deze soorten gaat de genetische diversiteit achteruit. Dat betekent dat de soort als geheel een steeds kleinere verscheidenheid aan genen kent – en dat is een probleem. Homogene soorten kunnen bijvoorbeeld vatbaarder zijn voor ziekte of hebben grotere moeite om zich op de lange termijn aan te passen aan een veranderende omgeving.

Ook voor de mens is genetische diversiteit belangrijk, bijvoorbeeld als het gaat om voeding zoals groente, fruit, melk, eieren en natuurproducten, zoals hout. ‘Gewassen die over de hele wereld worden gegeten, combineren genetische eigenschappen van allerlei soortvarianten,’ legt Theo van Hintum uit. ‘Zo creëren veredelaars rassen die bijvoorbeeld beter bestand zijn tegen droogte of resistent tegen ziektes.’ Van Hintum is hoofd van het plantenprogramma van het Centrum voor Genetische Bronnen Nederland (CGN), onderdeel van Wageningen University & Research (WUR).

Het CGN is een bank die genetische materiaal conserveert van landbouwgewassen, maar ook van vee, struiken en bomen: als zaadje, spermacel, of zelfs als hele struik. Al dat materiaal blijft behouden om mee te kruisen, fokken, of om onderzoek te doen. In 2025 kwam de Nederlandse overheid samen met WUR tot de conclusie dat het CGN mag gaan groeien. Er komt een nieuw gebouw met ruimte voor een nog uitgebreidere collectie en betere voorzieningen. Een genenbank die klaar is voor de toekomst.

De eerste genenbanken ter wereld ontstonden in de jaren ’70, toen genetische diversiteit om een heel andere reden dreigde te verdwijnen. ‘Ontwikkelingslanden begonnen toen op grote schaal hun lokale granen en groenten te vervangen door nieuw veredelde rassen die bijvoorbeeld een grotere opbrengst hadden,’ vertelt Van Hintum. De lokale rassen die daarbij dreigden te verdwijnen, representeerden echter een schatkist aan genetische diversiteit. ‘Om het genetische materiaal van die oude rassen te conserveren zijn toen de eerste genenbanken ontstaan.’

‘Godzijdank. Anders zag onze wereld er nu misschien heel anders uit,’ stelt Van Hintum. ‘Dat klinkt misschien overdreven, maar de spinazie die nu op ons bord ligt is veredeld uit materiaal dat wij ooit hebben verzameld in Centraal-Azië.’ In totaal bevatten de vriezers van het centrum – dat zelf uit de jaren ’80 stamt – meer dan 24.000 zaadmonsters, en ook meer dan 300.000 doses sperma van koeien, varkens, paarden en andere landbouwhuisdieren. De veldcollectie van de afdeling bomen en struiken bestaat uit meer dan 4.500 exemplaren.

‘Daarmee is het CGN geen grote genenbank,’ vertelt Van Hintum. ‘Nog niet zo lang geleden stonden we op de vijftiende plaats van Europa.’ En dat terwijl Nederland wereldwijd een van de grootste exporteurs is van plantenzaden en ander teeltmateriaal. ‘98,8% van onze collectie is direct beschikbaar voor distributie aan veredelaars, fokkers en onderzoekers – die hebben dus een weelde aan materiaal om mee te werken.’ Daarom werd het ook tijd voor het CGN om te groeien: zodat de kwaliteit van haar werk beter bij haar collectie zou gaan passen. Voor 2032 wil het CGN die verdubbelen ten opzicht van 2022 en dan ook een nieuw, centraal gebouw betrekken.

De gewassencollectie bevat monsters van meer dan 30 verschillende gewassen, zoals wortel, maïs en aardappel. Dat kunnen allerlei varianten zijn: van rassen die tot voor kort nog op het land werden verbouwd tot zogenoemde ‘erfgoedrassen’ die ook vanwege hun cultuurhistorische waarde worden geconserveerd. Met 2.500 verschillende slamonsters heeft het CGN volgens Van Hintum op dit moment de beste slacollectie ter wereld.

Rik Lievers leidt het uitbreidingsprogramma van de gewassenafdeling. Daarbij staat zowel het nut voor de agrarische sector als de sociaal-culturele waarde van rassen centraal. Het geslacht Phaseolus, waartoe de snijboon, sperzieboon en bruine boon behoren, is een van de soorten die is geselecteerd om op uit te breiden. Hoewel de boon oorspronkelijk uit Centraal-Amerika komt, heeft Nederland wel een band met het gewas — in het bijzonder met de bruine boon. Lievers: ‘Nu is het gewas vooral in moestuintjes te vinden, maar peulvruchten zullen mogelijk steeds meer op commerciële schaal worden geteeld als alternatieve bron van proteïne.’

‘We breiden op drie manieren uit,’ vertelt Lievers. ‘Namelijk door collecties over te nemen van andere, minder goed functionerende genenbanken, door in het buitenland verzamelmissies op te zetten, en door selectief moderne rassen op te slaan.’ De nieuwe Phaseolus-collectie zal deels bestaan uit materiaal dat nu door andere genenbanken wordt bewaard. ‘Sommige genenbanken hebben zelf niet de faciliteiten om het materiaal goed op te slaan of te vermeerderen. Bij het CGN kan dat wel. Op die manier worden deze rassen weer wereldwijd toegankelijk voor veredeling en onderzoek.’

Nieuwe wilde rassen worden tijdens verzamelmissies opgespoord. Zo werkte het CGN mee aan een missie in Albanië, waarmee wilde pastinaak en peen aan de collectie zijn toegevoegd. ‘Bij zo’n verzamelmissie gaan onze buitenlandse collega’s eropuit in de natuur. Het CGN staat hen bij met kennis over kwaliteitsbehoud en andere aspecten van het conserveringsproces.’ Veredelde rassen zijn een heel ander verhaal. Die hoeven niet te worden opgespoord; ze worden in Nederland geproduceerd. ‘Alleen al van sla worden elk jaar honderden nieuwe rassen veredeld, dus experts selecteren voor ons de varianten die echt iets toevoegen aan de collectie.’

Van sla, penen, maïs en andere landbouwgewassen worden de zaden ingevroren, volgens zorgvuldig ontwikkelde protocollen. De collectie bevat ook inheemse bomen en struiken: wilde appel, kers en linde, bijvoorbeeld. Tot voor kort werden die alleen geconserveerd in een ‘levende genenbank’; aangeplante velden beheerd in samenwerking met Staatsbosbeheer. Die vorm van behoud heeft nadelen, vertelt bioloog Seppe De Mits van het CGN. ‘De ziektes die biodiversiteit in het wild bedreigen, zoals essentaksterfte, bedreigen ook onze levende genenbankcollecties. Of denk aan het veranderende klimaat, dat kan ook voor deze soorten een probleem zijn.’

Daarom werken De Mits en zijn collega’s aan manieren om ook de zaden van bomen en struiken in te vriezen. Dat gaat niet altijd even makkelijk. ‘De boomzaden die we in Nederland verzamelen, vallen onder twee categorieën: orthodoxe en recalcitrante soorten,’ legt De Mits uit. ‘Orthodoxe zaden laten zich gewillig drogen en invriezen. Bij recalcitrante zaden, zoals de term al doet vermoeden, gaat dat lastiger. Recalcitrante zaden kunnen slecht tegen het droogproces. Als je die bij de gebruikelijke -20° Celsius invriest, ontstaan er intern ijskristallen die het materiaal beschadigen.’ 

‘Op dit moment experimenteren we met vloeibaar stikstof. Vloeibaar is stikstof min 196°, daarmee kunnen de zaden extreem snel ingevroren worden. Met die snelheid zou kristalvorming voorkomen kunnen worden.’ Voor die experimenten worden De Mits en zijn collega’s bijgestaan door het team land bouwhuisdieren, dat al veel langer met deze zogenoemde cryo-opslag werken. ‘In het toekomstige nieuwe gebouw van het CGN worden zulke samenwerkingen nog veel vanzelfsprekender’, merkt De Mits op. ‘Daar zullen we samen onder één dak werken.’

In 2003 nam het CGN de taken van Stichting Genenbank Landbouwhuisdieren over, die al sinds 1960 genetisch materiaal van veedieren verzamelde. Het CGN breidde deze collectie gestaag uit, met zowel zeldzame Nederlandse rassen als meer gangbare rassen die wereldwijd een rol spelen in de voedselproductie. In 2024 werd sperma van de zwarte bij ingevroren, die in Nederland alleen nog maar op Texel voorkomt. Bijen lijden sterk onder biodiversiteitsverlies en klimaatverandering, maar ook van gewone landbouwhuisdieren kan de genetische diversiteit snel afnemen, door uitbraken van mond-en-klauwzeer of vogelgriep, bijvoorbeeld.

Het CGN monitort de status en trends van de ruim 140 Nederlandse landbouwhuisdierrassen en adviseert rasorganisaties over hoe genetische diversiteit het beste behouden kan worden binnen de populatie. Daar komen ook nu ook aquatische soorten bij, zoals mosselen, zeewier, en ook paling. De Nederlandse aquacultuursector maakt voor de opkweek vaak nog gebruik van bronmateriaal uit wilde populaties. Het CGN werkt daarom samen met Wageningen Marine Research om ook die te monitoren, en neemt genetisch materiaal van deze soorten op in haar collectie. 

Het opslaan van palingsperma bleek uitdagend te zijn. ‘De kwaliteit begint al te dalen zodra het materiaal het dier verlaat,’ vertelt Annemieke Rattink, hoofd van het CGN dierenprogramma. Experimenten met verschillende invriesprotocollen gaven niet meteen het gewenste resultaat, ondanks de hoge kwaliteit van het sperma. ‘Daarom hebben we contact gezocht met experts van de Polytechnische Universiteit van Valencia. Zelfs met hun invriesprotocol lukte het ons nog niet om het sperma meteen in te vriezen—we moesten het zelf nog verder afstellen.’

Toen lukte het: het ingevroren en ontdooide sperma behield gemiddeld 40% motiliteit. Het is zelfs al gelukt om met dat sperma verse eitjes te bevruchten en aaltjes te produceren. ‘Wetenschappers slagen er alleen nog niet in om die palinglarven in het lab uit te laten groeien tot volwassen palingen—wij ook niet.’ En dat is niet de enige uitdaging die Rattink en haar collega’s aangaan. ‘We proberen nu ook de eicellen van palingen in te vriezen. Dat is nóg moeilijker, omdat ze stukken groter zijn dan spermacellen.’ Als het CGN ook dat genetische materiaal van de paling tot haar collectie kan rekenen, zal het centrum palingfokkers – net als plantenveredelaars, veehouders, bosbeheerders, en onderzoekers – nog beter kunnen ondersteunen.