Wageningen UR publiceert methode voor selectie van planten met betere fotosynthese

Persbericht

Nieuwe methode voor selectie van planten met betere fotosynthese

Gepubliceerd op
16 februari 2016

Wageningse onderzoekers hebben een methode ontwikkeld waarmee voor het eerst nauwkeurig, gedurende de hele dag van bijna anderhalf duizend planten tegelijkertijd de fotosynthese gemeten kan worden. Deze methode kan plantenveredelaars helpen om op een betrouwbare manier planten te selecteren die een efficiëntere fotosynthese hebben. De onderzoekers publiceren de methode, die gebruik maakt van een door Wageningen UR ontworpen high-tech beeldanalyserobot, de Phenovator, vandaag in het wetenschappelijke tijdschrift Plant Methods. Naast fotosynthese kan deze robot ook dag en nacht de groei en beweging van de planten meten. Behalve voor het plantenveredelingsonderzoek is deze apparatuur is ook heel waardevol voor het fundamenteel wetenschappelijk onderzoek naar verbetering van fotosynthese in planten.

Plantenveredelaars konden tot op heden nooit betrouwbaar planten met een verhoogde fotosynthese selecteren. Het is al wel lang mogelijk om de fotosynthese van planten te meten, maar de bestaande technieken daarvoor zijn te arbeidsintensief en de meetresultaten zijn te veel afhankelijk van de omgevingsomstandigheden. De Wageningse onderzoekers publiceren nu als eersten een techniek waarmee het mogelijk is om planten te selecteren die een betere fotosynthese hebben. Met de techniek kunnen 1440 planten dag en nacht gevolgd worden. Een aantal maal per dag worden van alle plantjes steeds acht foto’s gemaakt bij verschillende golflengten van het licht: van dieprood tot blauw licht. De mate waarin de bladgroenkorrels op één bepaalde golflengte reageren is bepalend voor hoe effectief de fotosynthese op dat moment verloopt. De beelden die vastgelegd wordem met de andere golflengtes worden gebruikt om van alle plantjes de grootte en de kleur te meten.

Phenovator

Omdat alle anderhalf duizend planten in de klimaatruimte meerdere keren per dag doorgemeten worden, kunnen de onderzoekers ook bepalen wat het beste moment van de dag is om planten met een betere fotosynthese te selecteren. Doordat de milieuomstandigheden in de klimaatruimte heel goed gecontroleerd kunnen worden, zijn de uitkomsten nauwkeurig en betrouwbaar.

Nieuwe meettechniek onderzoek fotosynthese

Nieuwe meettechniek fotosynthese

De meetapparatuur maakt het ook mogelijk om nieuw fundamenteel onderzoek te doen naar de erfelijkheid van fotosynthese. Omdat er zo veel planten gevolgd worden, kan er bijvoorbeeld gericht gezocht worden naar de genen die van belang zijn voor de fotosynthese. Daarnaast kan met de Phenovator heel goed onderzocht worden wat de invloed van ándere processen is, zoals verandering in lichtsterkte, verandering in temperatuur of droogte, op de fotosynthese is, en welke genen daarbij betrokken zijn.

Deze zaken maken de apparatuur waardevol voor onderzoek dat gericht is op de verbetering van het fotosyntheseproces. Dat onderzoek staat internationaal sterk in de belangstelling omdat verwacht wordt dat een betere fotosynthese kan helpen om op de zelfde hoeveelheid land méér voedsel te produceren. Dat is noodzakelijk omdat de wereldbevolking groeit terwijl tegelijkertijd het areaal aan geschikte landbouwgronden juist afneemt.

Phenovation

Tijdens de ontwikkeling van de Phenovator richtten enkele van de samenwerkende onderzoekers het bedrijf Phenovation op, een spin-off van Wageningen UR die apparatuur ontwikkelt en bouwt voor de meting van chlorofylfluorescentie, een belangrijke graadmeter voor de fotosynthese.