Kastomaat kan weer zelf lastige vliegen verjagen

Kastomatenplanten kunnen slecht tegen schadelijke insecten. Biologen gaven ze een verdedigingslinie van wilde soortgenoten terug.

Een mijnenveld. Zo is de verdedigingslinie tegen vraatinsecten op de bladeren en stengels van wilde tomatenplanten het best te omschrijven. Transparante klierhaartjes van nog geen millimeter lengte bedekken heel het oppervlak. Bovenop zitten soms transparante bolletjes. „Daar zit gif in, epizingibereen”, legt plantenfysioloog Rob Schuurink uit terwijl hij in zijn werkkamer aan de Universiteit van Amsterdam op zijn beeldscherm de afbeelding aanwijst.

Loopt een insect – een witte vlieg bijvoorbeeld – over het plantoppervlak en stoot hij per ongeluk tegen zo’n bolletje, dan knapt het en komt er een voor het diertje dodelijke dosis gifstof vrij. Meestal komt het niet eens zo ver, want de plant geeft het vluchtige epizingibereen ook aan de lucht af en houdt zo de insecten op afstand.

Bij het veredelen van tomatenrassen is dit verdedigingssysteem verdwenen, terwijl tomatenkwekers er veel plezier van zouden kunnen hebben. Zij hebben steeds meer last van insecten. De productietomaten zijn die afweer waarschijnlijk kwijt geraakt, omdat er alleen werd geselecteerd op smaak, rijping, opbrengst en op resistentie tegen micro-organismen. Dat is zonde, dachten Schuurink, zijn postdoc Petra Bleeker en hun collega’s. Vandaag schrijven ze in Proceedings of the National Academy of Sciences hoe ze een veel geteelde, gecultiveerde tomaat – de Moneymaker – weer epizingibereen-producerende klierhaartjes gaven.

Die tomaat maakten ze door eerst de Moneymaker met wilde planten te kruisen. Daarbij ontstonden tomaten met te veel wilde eigenschappen. Die nakomelingen kruisten ze daarom weer terug tot er tomaten waren die zoveel mogelijk op de originele Moneymaker leken, maar met de afschrikwekkende beharing op hun stengels en bladeren.

De eigenschappen van al die tomaten beoordeelden ze niet alleen op het oog, maar ook met genetische merkers. Daarmee zagen ze dat er toch nog meer genetische informatie verandert dan alleen de aanwezigheid van de genen die verantwoordelijk zijn voor de productie van epizingibereen. Om aan te tonen dat dit afweermechanisme alleen van die genen afhangt hebben de Amsterdammers die genenset ook nog met genetische modificatie bij de Moneymaker ingebouwd.

In hun kas lieten de Amsterdammers de witte vlieg en de spintmijt los op de door hen gecreëerde tomatenplanten. Witte vlieg en spintmijt zijn twee hardnekkige tomatenbelagers. De witte vlieg, een insect van een paar millimeter lang, steekt zijn snuit tussen de plantencellen door en zuigt vloeistof uit de vaatbundels. Dat geeft al verlies van stevigheid. Maar het vliegje besmet de plant ook met begomovirussen die dodelijk zijn voor het gewas. De spintmijt, een geleedpotige van ongeveer een halve millimeter groot, zuigt de plantencellen zelf leeg.

Ondanks dat de gecultiveerde tomatenplanten minder klierharen hebben dan de gebruikte wilde varianten, hadden ze hetzelfde effect op de belagers. Op de planten met epizingibereen leggen witte vliegen 40 tot 74 procent minder eitjes dan op de planten zonder gifstof. Zeventig procent van de vliegjes die het waagde de plant te betreden stierf. Ook spintmijten, coloradokevers en rupsen van motten blijken massaal het loodje te leggen na contact met de klierhaartjes.

Een belangrijke vraag is of deze extra verdedigingslinie invloed heeft op de vruchten. Het antwoord is nee. Petra Bleeker: „Vlak voor ze rijp zijn, verliezen de tomatenvruchten hun klierharen. De vruchten zijn niet te onderscheiden van die van gewone Moneymakers.” Of de totale opbrengst daalt doordat de plant energie stopt in het afscheiden van gif, is nog niet duidelijk. Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met het Wageningse bedrijf Keygene NV, dat inmiddels patent heeft aangevraagd op een van de ontdekte genen.

Voor kwekers is het gif hoogstwaarschijnlijk niet schadelijk, aldus Schuurink: „Verwante stoffen zitten in allerlei producten, zoals shampoo en in planten zoals limoen en basilicum. En gemberwortel zit vol met zingibereen, het broertje van epizingibereen.”