Werking duurzaam resistentiegen in tarwe opgehelderd

Tarwe blijkt zich op een onverwachte manier tegen schimmels te kunnen verdedigen, namelijk door bepaalde cellen te beschermen met een coating van gifstoffen. Zwitserse, Australische en Mexicaanse tarweveredelaars ontdekten dit toen ze de werking ophelderden van het zogeheten Lr34-gen. Dat is een resistentiegen dat al vijftig jaar geleden in tarwe is ingekruist tegen de schadelijke zwarte, bruine en gele roestschimmels, en dat nog steeds effectief is (Science online, 19 februari).

In de tarwe met het Lr34-gen scheiden de cellen in het bovenste stengelblad, waar ook de korrels worden gevormd, continu gifstoffen uit. “Dit mechanisme was nog niet eerder gevonden”, zegt de Wageningse plantenziektekundige Pierre de Wit. De meeste resistentiegenen die veredelaars afgelopen vijftig jaar inkruisten, betroffen genen waarmee een plant één bepaalde schimmelvariant aan een signaalstof herkent. Nadeel van dit type genen is echter dat de schimmel de resistentie vaak al binnen een paar jaar doorbreekt door eenvoudigweg die signaalstof te veranderen. Dat nadeel geldt niet voor het Lr34-gen. Wel beschermt het Lr34-gen maar gedeeltelijk tegen roest – sommige planten kunnen toch aangetast raken.

Het Lr34-gen blijkt te coderen voor een transporteiwit dat giftige stoffen uit de cellen transporteert naar de ruimte tussen de cellen. Alle tarwes hebben het Lr34-gen, maar het ingebrachte gen in resistente rassen, zo vonden de onderzoekers, wijkt op drie plaatsen af van het Lr34-gen in vatbare rassen. Het is nog niet duidelijk of het transporteiwit daardoor efficiënter werkt of anders.

Het mechanisme verklaart in ieder geval waarom het Lr34-gen maar gedeeltelijke bescherming geeft: sommige cellen in het bovenste stengelblad kunnen toevallig net wat minder zijn beschermd door de giftige stoffen. Het verklaart ook waarom het Lr34-gen breed en langdurig bescherming biedt. De onderzoekers concluderen dat voor langdurige resistentie niet altijd meerdere resistentiegenen nodig zijn. Marianne Heselmans