Betere aardappel dankzij giftig bladgroen

Een nieuwe genetisch gemodificeerde aardappel doodt coloradokevers met giftig RNA in het bladgroen.

Coloradokever op het blad van een aardappelplant MPI for Chemical Ecology and MPI of Molecular Plant Physiology

Het bladgroen van planten kan als wapen worden ingezet tegen vraatzuchtige insecten. Duitse onderzoekers uit Potsdam en Jena maakten bladeren van een aardappelplant giftig voor coloradokevers door aan het DNA van bladgroenkorrels te sleutelen. De onderzoekers presenteren hun nieuwe aanpak vandaag in Science. Coloradokevers en hun larven zijn gevreesde plaaginsecten die aardappelplanten volledig kaal kunnen vreten.

De keverresistente aardappel maakt geen vreemde eiwitten aan, zoals de eerste generatie gengewassen dat wel doet. Meestal is daarin het gifgen ‘Bt’ ingebouwd, afkomstig uit de bodembacterie Bacillus thuringiensis. De gemodificeerde planten met dit gen produceren daardoor eiwitten die dodelijk zijn voor vraatinsecten.

Bt-gewassen zijn populair. De meeste katoen die in de VS wordt verbouwd is Bt-katoen. De keerzijde van die populariteit is dat steeds meer insecten resistent worden tegen Bt. En ecologen maken zich zorgen dat ook andere insecten, zoals lieveheersbeestjes en monarchvlinders, sterven als ze per ongeluk Bt binnenkrijgen. Biotechnologen zijn op zoek naar alternatieven.

De nieuwe gemodificeerde aardappel met giftig bladgroen doodt louter coloradokevers (Leptinotarsa decemlineata). De Duitsers gebruikten daarvoor RNA-interferentie, een techniek waarmee een klein RNA-molecuul één gen volledig stillegt. Die RNA-moleculen zijn zo ontworpen dat ze alleen genen van kevers lamleggen en niet die van andere insecten of de plant zelf.

De Duitsers zijn niet de eersten die bij planten een stuk DNA inbouwden dat codeert voor insectendodend RNA. Het probleem was altijd dat plantencellen het kever-RNA zélf afbreken. Het RNA komt in stukjes geknipt in de kevermaag terecht.

Het Duitse team week uit naar de bladgroenkorrels. Het zijn de energie producerende celonderdelen die planten hun groene kleur geven. Bladgroenkorrels stammen af van vrijlevende bacteriën en hebben nog eigen DNA. Omdat bacteriën geen systeem hebben om RNA in stukjes op te hakken, en bladgroen dus ook niet, is het insectendodende RNA hier veilig, redeneerden de Duitsers.

De onderzoekers kozen twee voor het leven essentiële coloradokevergenen uit om met RNA te inactiveren. In de succesvolste proef waren na vijf dagen álle jongste keverlarven dood die van de gemodificeerde aardappelbladeren hadden gegeten. Van de taaiere larven uit het tweede levensstadium overleefde maar 17 procent.

Omdat de onderzoekers alleen het DNA van de bladgroenkorrels hebben aangepast, zitten er dus geen anti-kever-RNA-moleculen in de andere onderdelen van de aardappelplant, zoals de aardappel zelf. Dat vinden consumenten wel zo prettig, vermoeden de Duitsers.