Persbericht

Appel-genoom gepubliceerd, tool voor het ontwikkelen van nieuwe duurzame appelrassen

Gepubliceerd op
6 juni 2017

Een internationaal team van wetenschappers, onder wie onderzoekers van Wageningen University & Research publiceert deze week een hoogwaardige genoomsequentie van appel in het tijdschrift Nature Genetics. De publicatie van de genoom maakt het mogelijk om sneller en meer gericht nieuwe appelrassen te ontwikkelen met ziekteresistenties, verbeterde producteigenschappen en betere vruchtkwaliteit. De resultaten steunen daarmee een duurzamere productie van appels, zowel vanuit milieu- als vanuit financieel oogpunt.

Het genoom is onderzocht door een internationaal consortium van onderzoeksinstellingen uit Frankrijk, Italië, Duitsland, Nederland en Zuid-Afrika. De hoge kwaliteit van de genoomgegevens, waarin zich meer dan 42 duizend vermoedelijke genen bevinden, is verkregen door het gebruik van de nieuwste sequencingtechnieken, waarmee lange DNA-sequenties worden gegenereerd, met een zeer specifiek appelras en met de meest informatieve genetische koppelingskaart in appel die is ontwikkeld in eerder onderzoek.

De genoomsequentie biedt nieuwe inzichten in de organisatie van het appelgenoom. Al 93 procent van de 42 duizend vermoedelijke genen is met RNA-sequencing gevalideerd. Deze kennis is nuttig voor de identificatie van genen die een interessante eigenschap aansturen en voor de ontwikkeling van op DNA gebaseerde diagnostische tests waarmee sneller nieuwe rassen veredeld kunnen worden.

De publicatie van het appel-genoom gaat het makkelijker maken om nieuwe appelrassen te ontwikkelen die resistent zijn tegen schurft, en daarom veel minder gewasbescherming nodig hebben en dus duurzamer te telen zijn.
De publicatie van het appel-genoom gaat het makkelijker maken om nieuwe appelrassen te ontwikkelen die resistent zijn tegen schurft, en daarom veel minder gewasbescherming nodig hebben en dus duurzamer te telen zijn.

Het gebruik van een zogeheten dihaploïd appelras was cruciaal voor het welslagen van deze studie. De appel is een kruisbestuiver, waardoor zijn genoom heterozygoot is. Verder is de appel het resultaat van een hybridisatie tussen twee verschillende soorten, die samenging met een volledige genoomduplicatie. Als gevolg hiervan kan ieder regulier appelras vier varianten van elke DNA-sequentie hebben. Het dihaploïde ras dat in deze studie is gebruikt, is bijzonder omdat het slechts twee varianten van elke sequentie kan hebben. Daardoor is het genoom van dit ras veel minder ingewikkeld, zodat er een zeer hoogwaardige genoomsequentie gegenereerd kon worden. 

Er is onder andere veel duidelijk geworden over de duplicatiepatronen tussen de 17 chromosomen van appel, waardoor het nu makkelijker is om genkopieën met een soortgelijke functie te vinden. Verder zijn er zogeheten 'repetitieve gebieden' samengesteld. Deze vooralsnog niet gekarakteriseerde gebieden in het appelgenoom spelen wellicht een rol bij het reguleren van genexpressie. Tot slot is er een nieuwe soort repetitieve sequentie gevonden, die specifiek zou kunnen zijn voor centromeren. Deze ontdekking kan nieuwe inzichten opleveren over chromosoomafdeling en replicatie.

De publicatie van het appel-genoom gaat het makkelijker maken om nieuwe appelrassen te ontwikkelen die ook gegeten mogen worden door mensen met een milde appel-allergie.
De publicatie van het appel-genoom gaat het makkelijker maken om nieuwe appelrassen te ontwikkelen die ook gegeten mogen worden door mensen met een milde appel-allergie.

Het onderzoek is gecoördineerd door Etienne Bucher van INRA-Angers (Frankrijk). Onderzoekers van Wageningen University & Research hebben met name aan de resultaten bijgedragen grootschalige DNA-analyse (genome sequencing), de ontwikkeling en toepassing van bio-informatica en het verlenen van toegang tot een nog niet eerder gepubliceerde genetische kaart van appel. 

Wageningen University & Research ontwikkelt zelf nieuwe appelrassen. Zo zijn de bekende rassen 'Elstar' en 'Santana' ontwikkeld en de onlangs op markt gekomen 'Natyra’. Omdat ‘Santana’ en ‘Natyra’ resistent zijn tegen ziektes, zijn deze rassen geschikt voor de biologische teelt. ‘Santana' heeft als bijzondere eigenschap dat de appels geschikt zijn voor consumptie door de meeste mensen met een milde appelallergie.  

Wageningen gaat de nieuwe inzichten in het DNA van de appel gebruiken bij de doelgerichte veredeling van nieuwe rassen, met name gericht op duurzaamheid. 

Deze nieuwe genoomsequentie is mogelijk gemaakt dankzij enige financiële steun van de Europese Commissie en enkele nationale subsidieverlenende instanties.