Cryoconservering van genetisch materiaal van oesters en mosselen

Het onderzoek van Banchi en haar collega’s richt zich onder meer op de gewone mossel (Mytilus edulis) en de Japanse oester (Crassostrea gigas). De genenbank van het CGN is al goed gevuld met genetisch materiaal van landbouwhuisdieren zoals varkens, paarden, kippen en geiten, maar aquacultuursoorten behoren nog niet tot de collectie. Waarom is het juist nu belangrijk om het genetisch materiaal van mosselen en oesters te bewaren? “Dat heeft vooral te maken met de uitdagingen waaraan deze soorten worden blootgesteld,” aldus Banchi. “Denk bijvoorbeeld aan ziektes, of fysische en chemische veranderingen in het water als gevolg van klimaatverandering. Als de watertemperatuur stijgt, neemt de concentratie zuurstof in het water af. Mosselen en oesters kunnen zich daar niet eenvoudig aan onttrekken: ze leven voortdurend in hetzelfde water en worden daardoor direct blootgesteld aan veranderingen in hun omgeving. Als die omstandigheden veranderen, kan dat gevolgen hebben voor een hele populatie.”

Wanneer veranderende omstandigheden leiden tot een sterke afname van de omvang van de populatie – een zogenaamde population bottleneck – kan het CGN met opgeslagen genetisch materiaal helpen om de populatie te herstellen. Echter, voor het zover is moeten er nog verschillende stappen worden gezet. Een belangrijke eerste stap is het optimaliseren van de invriesprotocollen. Banchi en haar collega’s gebruikten de Japanse oester als modelsoort om de bestaande invriesprotocollen verder te ontwikkelen. Voor deze soort was al een protocol beschikbaar dat een goede basis bood om te onderzoeken hoe het invriezen van schelpdierlarven verder kon worden geoptimaliseerd.

Meestal gaat cryoconservering over het invriezen van geslachtscellen, maar de onderzoekers richten zich bij aquacultuursoorten vooral op het invriezen van larven. Het invriezen van larven in plaats van afzonderlijke geslachtscellen biedt interessante mogelijkheden, maar brengt ook technische uitdagingen met zich mee. “Larven zijn interessant omdat ze al het genetische materiaal van zowel een vader als een moeder bevatten,” legt Banchi uit. “Daarnaast is het invriezen van afzonderlijke geslachtscellen technisch ingewikkeld en lukt het vaak minder goed. Echter, het nadeel van larven is dat ze een stuk groter zijn, wat het invriesproces lastiger maakt. Maar door te kijken naar invriesprotocollen van andere schelpdieren is het ons uiteindelijk toch gelukt. Toen we de eerste resultaten zagen waren we ontzettend blij.”

Voor het invriezen van genetisch materiaal van de gewone mossel baseerden de onderzoekers zich eveneens op bestaande protocollen. Deze waren oorspronkelijk ontwikkeld voor een andere mosselsoort, namelijk de diepwatermossel (Mytilus galloprovincialis). Echter, met een paar aanpassingen konden de protocollen ook voor de gewone mossel worden gebruikt, en slaagden Banchi en haar collega’s erin om genetisch materiaal van deze inheemse mosselsoort in te vriezen én weer levend te ontdooien.

De resultaten van de experimenten vormen een belangrijke eerste stap in de ontwikkeling van een betrouwbaar invriesprotocol voor genetische materiaal van de Nederlandse aquacultuursoorten. “We hebben nog een lange weg te gaan,” aldus Banchi, “maar dankzij deze experimenten zijn we weer een stap dichterbij het invriezen van genetisch materiaal van lokale soorten.”

Eén van de inheemse soorten waar de onderzoekers zich nu op willen richten is de platte oester (Ostrea edulis). Het verzamelen en invriezen van larven van deze soort vraagt om een ietwat andere aanpak dan bij de Japanse oester. “Bij de Japanse oester worden de geslachtscellen vrijwel direct in het water vrijgegeven,” aldus Banchi. “De mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen komen daar samen, vormen embryo’s, en ontwikkelen zich binnen enkele uren tot larven. Bij de platte oester ontwikkelen de larven zich in de schelp en worden pas na ongeveer tien dagen vrijgelaten.”

Dit maakt het verzamelen van de larven lastiger. “We willen de schelpen niet geforceerd openen – dat zou vanuit het oogpunt van dierenwelzijn ook niet wenselijk zijn. Daarom wilden we eerst onderzoeken of het mogelijk is om larven van ongeveer tien dagen oud in te vriezen,” aldus Banchi.

Hoewel Banchi zelf niet meer betrokken zal zijn bij verder labonderzoek voor het CGN, heeft ze er alle vertrouwen in dat haar collega’s het onderzoek succesvol voort zullen zetten: “Mijn collega’s Anges de Wit en Sacha Bosch zijn fantastisch. Ik vond het een eer om met zulke fijne en betrokken collega’s samen te werken en ik ben ervan overtuigd dat zij het onderzoek gedegen en met veel enthousiasme zullen voortzetten.”

Kortom, de ontwikkeling van cryoconservering van genetisch materiaal van aquacultuursoorten is nog volop in beweging. Uiteindelijk moeten het onderzoek en de ontwikkelde protocollen bijdragen aan een bredere genenbankcollectie. Zo kunnen genetische bronnen van aquacultuursoorten worden bewaard voor onderzoek en voor het behoud van genetische diversiteit.