Europese miljoenen voor Wagenings onderzoeker prof. Ton Bisseling

Als bekend is hoe dit mechanisme verloopt, kunnen plantenveredelaars het op termijn ook in bijvoorbeeld aardappel, tarwe en andere granen inbouwen. Het onderzoek van Bisseling en zijn groep kan zo bijdragen aan een duurzame manier van stikstofbinding voor landbouwgewassen. Dit is  belangrijke voorwaarde voor de noodzakelijke stijging van de landbouwproductie vanwege de groeiende wereldbevolking.  

Hoewel de lucht voor 80 procent uit stikstof bestaat, is het voor de meeste planten niet mogelijk om stikstof uit de lucht te binden en te gebruiken. Planten moeten de stikstof daarom uit de grond halen. Stikstof is, samen met fosfaat, de belangrijkste meststof voor landbouwgewassen. Doordat er van nature weinig stikstof in de grond zit, is gebrek aan stikstof één van de limiterende factoren voor de groei van een plant.

Vlinderbloemigen beschikken over een mechanisme waardoor ze wel in staat zijn stikstof uit de lucht te binden. Aan de wortels van de vlinderbloemigen zitten wortelknolletjes. In deze knolletjes ‘woont’ de rhizobium-bacterie. Deze bacterie is in staat om stikstof te binden en om te zetten in ammonia, die de plant kan gebruiken om eiwitten aan te maken. Door de samenwerking tussen deze bacterie en de vlinderbloemige plant, krijgt de plant van de bacterie stikstof. Zo heeft de plant geen tekort aan stikstof en is het weefsel van de plant ook rijk aan eiwit.

In het Westen vergt de productie van stikstof in kunstmest omstreeks de helft van de energie-input in de landbouw. Met behulp van zonlicht verrichten vlinderbloemigen en Parasponia deze service gratis. Als de landbouwproductie vanwege de groeiende wereldbevolking van zo'n negen miljard zielen in 2050, moet stijgen, is een duurzame manier van stikstofbinding voor landbouwgewassen onontbeerlijk. Als het mechanisme waarop de interactie tussen symbionten verloopt helder is, kunnen plantenveredelaars op termijn dat mechanisme inbouwen in andere wereldgewassen als de aardappel, tarwe en andere granen voor zowel de productie van voedsel als biobrandstoffen. Daarmee kunnen deze gewassen voorzien in hun eigen stikstofbehoefte met bijbehorende verhoogde opbrengsten.

Het onderzoeksteam  van het Laboratorium voor Moleculaire biologie van Wageningen University, in het bijzonder de groep van Rene Geurts, koos de samenwerking tussen Parasponia en Rhizobium-bacteriën om de precieze werking ervan te ontrafelen. Parasponia is interessant, omdat de plant de interactie met de bacteriën ‘pas’ zo'n tien miljoen jaar geleden is aangegaan. Dat is relatief kort geleden, aangezien vlinderbloemigen de relatie met de bacteriën in hun ondergrondse knolletjes al zo'n tachtig miljoen jaar onderhouden. De samenwerking tussen Parasponia en Rhizobium is geschikt omdat er nog weinig genetische aanpassingen zijn gepleegd waardoor het mogelijk is de genen van het oorspronkelijke mechanisme te identificeren.

De ERC Advanced Grant is een subsidie voor excellente en innovatieve onderzoeksprojecten die grensverleggend zijn en worden geïnitieerd door gevorderde wetenschappers die leidend zijn in hun vakgebied.

Ton Bisseling (1952) studeerde in Nijmegen en promoveerde in 1980 als moleculair bioloog in Wageningen. In 1988 werd hij hoogleraar en hoofd van het Laboratorium voor Moleculaire biologie van Wageningen University, onderdeel van Wageningen UR. Hij heeft een groot aantal wetenschappelijke publicaties op zijn naam staan, vaak samen met wetenschappers van vooraanstaande internationale instituten. Bisseling zit onder meer in de redactieraad van de  wetenschappelijk tijdschriften Science en Plant Biology en bekleedt een aantal posten in gerenommeerde nationale en internationale wetenschappelijke raden en commissies.