Beter begrip van de evolutie van fotosynthese door cleomenonderzoek

Nieuws

Beter begrip van de evolutie van fotosynthese door cleomenonderzoek

Gepubliceerd op
18 juni 2015

Uit de plantenfamilie Cleomaceae, verwant aan kool, kennen we in Nederland op zijn best de sierplant ‘kattensnor’, Cleome hassleriana. In grote delen van Afrika en Azië is Cleome gynandra evenwel een populair voedselgewas. Voor de Wageningse hoogleraar Biosystematiek Professor Eric Schranz zijn cleomen ook een ideaal onderzoeksysteem om de evolutie van fotosynthese te onderzoeken en ook een bijdrage te leveren aan de oplossing van het wereldvoedselvraagstuk.

Door eigenschappen van cleomen in andere gewassen in te bouwen zou je ze resistenter kunnen maken tegen hitte en droogte. Daarmee kun je potentieel de productie van voedselgewassen met tientallen procenten verhogen.

Cleome gynandra is een groente die in landen ten zuiden van de Sub-Sahara en ook in Afrika en Azië veel wordt gegeten. "Maar het is daar vooral een groente voor eigen gebruik", weet Schranz. "Zie het maar als een soort moestuingewas. De bladeren van de plant zijn voedzaam, met relatief veel vitamine C. Tegelijk is het een plant waar tot op heden niet veel onderzoeksinspanning in is gestopt, omdat hij dus vooral een plant is voor thuis. Toch valt er veel van deze planten te leren, en kan er ook nog het nodige aan worden veredeld", stelt Schranz.

Fotosynthese

Cleomenonderzoek

De reden waarom Schranz in de cleomen is gedoken heeft onder andere te maken met de fotosynthese. "Cleome gynandra is een zogenoemde C4-plant, net als maïs en verschillende grassen. C4-planten gebruiken een andere manier van fotosynthese en kunnen daardoor beter dan andere planten tegen droogte en omstandigheden met veel zonlicht en hoge verdamping. Die C4-fotosynthese is in de evolutie in meer dan zestig plantenlijnen, onafhankelijk van elkaar, ontstaan. Het is dus evolutionair een belangrijk proces. Cleomen zijn voor ons een goed organisme om die evolutie beter te begrijpen."

Anthocyaan

Naast die fundamentele vragen is er ook een heel toegepaste lijn van onderzoek waar de groep van Schranz aan werkt. "Cleomen zijn in Afrika een zogenoemd 'weesgewas' in termen van wetenschappelijk onderzoek. Er wordt dus relatief weinig onderzoek mee gedaan. Onder andere met steun van NWO en de MarsFoundation wordt er nu extra onderzoek gericht op C4-planten zoals cleomen. Door de C4-fotosynthese en de weerbaarheid tegen droogte en hitte beter te begrijpen, en wellicht ook in te bouwen in andere gewassen, zou je in potentie de opbrengst van landbouwgewassen met tientallen procenten kunnen verhogen."

"Daarnaast wordt gekeken hoe je door bijvoorbeeld veredeling de gehalten van een interessante inhoudsstof als anthocyaan in cleomen kunt verhogen. C4-planten staan bloot aan veel zonlicht en hebben dus behoefte aan anti-oxidanten zoals anthocyaan. Voor de humane voeding zijn die anti-oxidanten ook interessante stoffen", aldus Schranz.