Nieuws

Planten kunnen DNA van virus 'uitschakelen'

Gepubliceerd op
20 augustus 2014

Een team van virologen en plantengenetici van Wageningen UR (University & Research centre) heeft aangetoond dat de Ty-1-resistentie van planten tegen het belangrijke tomatengeelkrulbladvirus (TYLCV) gebaseerd is op het methyleren van het DNA (het genoom) van het virus, waardoor het virus niet meer goed kan functioneren. Tegelijkertijd laten ze zien dat die resistentie een achilleshiel heeft: als de plant ook geïnfecteerd is met een ánder belangrijk virus, het komkommermozaïekvirus (CMV), wordt het resistentie mechanisme ondermijnd.

Afweer via RNA

De afweer tegen virussen is in planten veelal gebaseerd op RNA-interferentie (RNAi). Veel virussen hebben RNA als hun erfelijk materiaal. Via een complex proces wordt het virus-RNA in de plant in stukken geknipt, waardoor het virus zichzelf niet meer kan vermeerderen. In tegenstelling tot de meeste andere virussen die planten ziek kunnen maken, bevat het TYLCV als erfelijk materiaal DNA, en geen RNA. De afweer zal daarom anders moeten gaan.

Voor één van de wereldwijd economisch belangrijkste virussen, het zogenaamde Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV), zijn een aantal resistentiegenen (Ty-1 t/m -6) beschikbaar voor commerciële veredeling. In 2013 slaagden de Wageningse onderzoekers erin het Ty-1 gen te identificeren en te cloneren, waarmee ze een publicatie in PLoS Genetics haalden. In hun recente publicatie in het tijdschrift PNAS laten de onderzoekers vervolgens zien dat de Ty-1 afweer weliswaar gebaseerd is op RNAi, maar dat het erfelijk materiaal niet in stukken geknipt wordt, maar ‘geblokkeerd’ wordt door methylering van het virus-DNA.

Geen kruisbescherming

In de plantenwereld is het een bekend fenomeen dat planten ‘geïmmuniseerd’ kunnen worden door ze te infecteren met relatief onschadelijke virussen. Die virussen zorgen er voor dat de verdediging van de plant geactiveerd wordt en bescherming biedt via een zogenaamde 'cross-protectie', tegen meer schadelijke verwante virussen.

Waarschuwing voor plantenveredelaars

Tot hun grote verbazing ontdekten de Wageningse onderzoekers dat een infectie met het Cucumber Mosaic Virus (CMV), een virus met RNA als erfelijke materiaal, waar het Ty-1 resistentiemechanisme dus geen grip op heeft, de afweer tegen het TYLCV-virus juist ondermijnde. Volgens de onderzoekers is dat een waarschuwing voor plantenveredelaars. Gebruik van het Ty-1 gen zorgt namelijk wel voor afweer, maar zal in de kas en op het veld snel bedreigd kunnen worden wanneer planten daar ook door allerlei andere virussen belaagd worden.