DNA-structuur van rijst in kaart gebracht

Wetenschappers hebben het genoom, de volledige DNA-volgorde, van rijst in kaart gebracht. Veredelaars kunnen nu aan de slag gaan om een van de belangrijkste voedingsgewassen in de wereld te verbeteren.

Het Genoom Instituut van Peking en het Zwitserse bedrijf Syngenta hebben onafhankelijk van elkaar een ruwe schets van de volledige DNA-volgorde van rijst samengesteld. Daarmee breekt een nieuw tijdperk aan in de veredeling van landbouwgewassen. Beide consortia publiceren hun resultaten vandaag in het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Science.

Rijst is het eerste voedingsgewas waarvan de volledige DNA-volgorde is vastgesteld. Na het twee jaar geleden opgehelderde genoom van de zandraket Arabidopsis, een onkruidachtig plantje dat tot de koolfamilie behoort, is rijst de tweede plant die genetisch is ontrafeld.

Rijst is het belangrijkste voedselgewas voor een derde van de wereldbevolking. Inzicht in de genetische opbouw van dit gewas is alleen om die reden al belangrijk. Plantenveredelaars verwachten met de DNA-volgorde in handen gerichter variëteiten te kunnen ontwikkelen die een hogere opbrengst per plant hebben of die beter bestand zijn tegen droogte, overstroming of ziekte. Met kennis van de rijstgenen kan de klassieke veredeling efficiënter worden uitgevoerd en kunnen nieuwe genen via genetische manipulatie gerichter in de plant worden gezet.

Het genoom van rijst is klein (440 miljoen basenparen) in vergelijking met dat van andere landbouwgewassen, en was daarom relatief makkelijk op te helderen. Het genoom van bijvoorbeeld maïs is bijna zes keer zo groot. Maar omdat rijst net als andere belangrijke voedingsgewassen zoals maïs, tarwe, gerst, gierst en sorghum tot de grassenfamilie behoort, verwachten plantenveredelaars dat de rijstgenen ook belangrijke informatie zullen verschaffen over de genen van deze familieleden.

De Chinese genetici onderzochten de rijstvariëteit Oryza sativa indica, een variant die veel wordt verbouwd in China en India en aangepast is aan tropische omstandigheden. De onderzoekers van Syngenta brachten het DNA van Oryza sativa japonica in kaart, een rijstvariëteit die beter gedijt in een gematigd klimaat.

Aan de vooravond van de publicatie in Science ontstond enige beroering in de academische wereld omdat wetenschappers, onder wie enkele vooraanstaande genetici, zich ernstige zorgen maakten over de toegankelijkheid van het rijstgenoom. De code die Syngenta in kaart bracht, wordt namelijk niet zoals gebruikelijk in de openbare, via internet toegankelijke database Genbank gepubliceerd, maar is alleen te vinden op de website van het bedrijf zelf.

Het is een herhaling van de discussie die ontstond rond de publicatie van het menselijk genoom, toen het bedrijf Celera in Science publiceerde zonder openbare toegang tot de gegevens te verlenen. Officieel hanteert Science de regel dat alle informatie die ten grondslag ligt aan een wetenschappelijk artikel, openbaar moet zijn. Dit om iedereen de gelegenheid te geven de resultaten te controleren. Hoofdredacteur Donald Kennedy achtte het rijstgenoom, evenals eerder het menselijk genoom, echter belangrijk genoeg om een uitzondering te maken op deze regel.

Syngenta heeft inmiddels beloofd iedereen toegang te verschaffen tot de rijstgegevens, waarbij alleen het commerciële gebruik ervan aan banden is gelegd. Naar verwachting komt er over een jaar een gedetailleerde kaart van het rijstgenoom van het International Rice Genome Sequencing Project beschikbaar en zal de voorsprong van Syngenta zijn verdwenen. Het bedrijf hoopt echter voor die tijd patenten te hebben verworven op belangrijke genen.