Project

Kennisbasis Plant

Technologische vooruitgang, zoals in de genomica en bio-informatica, maken het mogelijk biodiversiteit beter te bestuderen en genenbank data beter toegankelijk te maken aan gebruikers. Nieuwe wetenschappelijke inzichten worden door het CGN gebruikt voor het verbeteren van de dagelijkse praktijk van het beheer en gebruik van plantaardige genetische bronnen.

Conservering gewas-gerelateerde Nederlandse wilde soortenNationale overheden hebben zich internationaal verplicht de biodiversiteit die van nature binnen hun landsgrenzen voorkomt te beschermen. Sommige wilde plantensoorten zijn verwant aan cultuurgewassen en kunnen in de veredeling een belangrijke rol spelen als bron van eigenschappen voor het verbeteren van variëteiten. Kennis over het voorkomen van deze wilde verwanten en hun kans op voortbestaan is daarom belangrijk voor het prioriteren van soorten voor opname in collecties en het ontwikkelen van een conserveringsstrategie.

In 2014 werd gestart met het inventariseren van wilde plantensoorten die in Nederland voorkomen en die verwant zijn aan mondiaal en nationaal economisch belangrijke gewassen. In totaal werden 214 soorten geïdentificeerd, waarvan 53 met rode lijst status. In 2015 werd een gedetailleerde verspreidingsanalyse uitgevoerd voor deze 53 rode lijst soorten op basis van verspreidingsgegevens (2000-2015) van de Nationale Databank Flora en Fauna. De analyse werd uitgevoerd op km hok niveau en richtte zich op het bepalen van lokale abundantie, mate van ligging in de Ecologische Hoofd Structuur en voorkomen in natuurgebieden van Natuurmonumenten en Staatsbosbeheer. Samen met de gegevens van de 161 onbedreigde gewas-gerelateerde wilde verwanten zijn de data van de 53 rode lijst soorten toegankelijk gemaakt op CWRnl, een nieuwe website die begin 2016 werd geïntroduceerd. Voor een selectie van acht rode lijst soorten werd door middel van niche modelling een eerste analyse uitgevoerd naar de verwachte effecten van klimaatverandering op de verspreiding van gewas-gerelateerde Nederlandse wilde soorten in het jaar 2070. In het algemeen werd een verschuiving van het verspreidingsgebied en een netto verlies in het voorkomen van de soorten waargenomen. Tevens werd geconcludeerd dat het voorkomen in huidige natuurreservaten geen garantie biedt op soort behoud. In 2016 zal de opgezette pijplijn voor niche modelling en klimaatverandering worden gerund voor de overige rode lijst soorten uit de inventarisatie. De resultaten van de inventarisatie, de gedetailleerde verspreidingsanalyse en de niche modelling studie zullen worden gebruikt voor een strategische nota over de ex situ en in situ conservering van gewas-gerelateerde wilde verwanten in Nederland. In 2016 zullen tevens publicaties over het project voor, respectievelijk, de wetenschappelijke en publieke sector worden voorbereid.

Oorsprong en verspreiding variatie planteigenschappenKennis over de oorsprong en geografische distributie van variatie in belangrijke planteigenschappen is van groot belang voor genenbanken. Op basis hiervan kunnen betere keuzes worden gemaakt wat betreft locaties voor verzamelactiviteiten gericht op het verbeteren van collecties, en gebruikers van genenbankmateriaal beter kunnen worden bediend om doelgerichter collectiemateriaal te selecteren op verwachte eigenschappen.

Deze kennis zal worden verkregen via analyse van grootschalige genomische data van populaties van soorten van het genus Lactuca, waartoe ook sla behoort. Daarbij wordt aangesloten bij het in 2015 gestarte project ‘International Lactuca Genomics Consortium’ (Topsector Tuinbouw & Uitgangsmaterialen), waarin onder andere voor circa 500 Lactuca accessies, voornamelijk afkomstig uit de CGN collectie, grootschalige DNA sequentie data zullen worden gegenereerd. In het onderzoek zullen ook bestaande fenotypische gegevens over het CGN materiaal worden betrokken. Afhankelijk van de toekenning van een in 2015 bij ZonMw ingediend onderzoeksvoorstel, zullen tevens grootschalige metabolische data over de onderzoeklijnen worden gebruikt. Het Kennisbasis onderzoek zal zich richten op het verkrijgen van meer kennis in de evolutionaire processen die zich hebben afgespeeld binnen het genus Lactuca en in de variatiepatronen over het verspreidingsgebied van verschillende Lactuca soorten.

Behoud zaadviabiliteitHet CGN beheert collecties van verschillende cultuurgewassen en hun wilde verwanten.  Deze dienen voor lange-termijn conservering en voor gebruik voor onderzoek en veredeling. Voldoende initiële viabiliteit van zaadmonsters, en handhaving daarvan tijdens opslag, is een belangrijke vereiste voor een goede instandhouding van de collecties. Om deze viabiliteit te bepalen worden gegevens verzameld over de kiemkracht van zaadmonsters

Eerder Kennisbasis onderzoek was gericht op het effect van zuurstof op de levensduur van zaden en op het optimaliseren van de opslagprocedures ten einde deze levensduur zo veel mogelijk te verlengen. Op basis van een analyse van grootschalige historische kiemkrachtgegevens kon tevens de frequentie van kiemkrachtmonitoring worden geoptimaliseerd. Huidig Kennisbasis onderzoek is gericht op het verbeteren van de betrouwbaarheid van kiemkrachtbepalingen omdat deze aan de basis liggen van beslissingen over opname van nieuw materiaal en over het maken van nieuwe generaties zaad. Experimenteel onderzoek in 2015 liet zien dat variatie in de beoordeling van de gezondheidsstatus van zaden en zaailingen van genenbank monsters een cruciale rol speelt in het reproduceerbaar schatten van de viabiliteit. Geconcludeerd werd dat deze beoordelingsfouten moeilijk zijn te voorkomen bij voortzetting van de huidige testprocedures, hetgeen vraagt om herziening van het beleid m.b.t. tot kiemkrachtbepalingen. In 2016 worden de mogelijkheden voor alternatieve procedures voor het monitoren van de vitaliteit van zaadmonsters onderzocht.

Resultaten en Producten 2016

-      Over het onderzoek aan Nederlandse gewas-gerelateerde wilde verwanten werd een manuscript geschreven.

-      Een Nederlandstalig artikel over het onderzoek werd gepubliceerd in het blad ‘Planten’ van FLORON.

-      Een manuscript over het onderzoek naar de verwachte effecten van klimaatverandering op de verspreiding van wilde plantensoorten werd aangeboden aan het tijdschrift ‘Diversity and Distributions’.

-      Met betrekking tot het kiemkrachtonderzoek werd een slotnotitie geschreven over de betrouwbaarheid van kiemkrachttesten en een notitie over het uitvoeren van kiemkrachttesten in eigen beheer. In 2016 werd gestart met het uitvoeren van kiemkrachttesten in eigen beheer.

-      Onderzoek werd gestart naar protocollen voor het bemonsteren van  natuurlijke plantenpopulaties en naar regeneratieprotocollen om diversiteit optimaal in stand te houden. Over de resultaten hiervan werd een notitie geschreven.

-      Er werd gestart met het onderzoek naar ontologiën om de overgang naar de FAIR (findable, accessible, interoperable and reusable) status van CGN data mogelijk te maken.

- Er werd gestart met de projecten CCLEAFY en ‘Healthier lettuces for healthier food’, waarvoor aanvullende financiering werd gekregen van respectievelijk ECPGR en ZonMw.

Publicaties