Genmanipulatie redt de bananenboom

Tropische landbouw Bananenbomen worden wereldwijd bedreigd door een schimmelziekte. Met genetische manipulatie zijn resistente bomen gemaakt.

Handelaren laden een bananenauto. Van de grote bananenmarkt in Daranggiri in de Indiase staat Assam vertrekken in de oogsttijd dagelijks 50 tot 100 volgeladen vrachtwagens. Foto’s Biju Boro/AFP

Via genetische manipulatie hebben wetenschappers een bananenboom ontwikkeld die resistent is tegen de zeer schadelijke Panama-ziekte. Deze ziekte wordt veroorzaakt door een schimmel die wereldwijd de bananenteelt bedreigt.

Met de nieuwe bananenbomen zijn in het noorden van Australië drie jaar lang veldproeven gedaan – succesvol, op een plantage waar de schimmelziekte al jaren heerst. De Australische en Nederlandse plantenonderzoekers die de proeven uitvoerden publiceerden er vorige week over in het tijdschrift Nature Communications.

De bomen worden vooralsnog niet commercieel verbouwd. Er volgt nu eerst – op dezelfde plantage – een vijf jaar durende veldproef om de beste genetisch gemanipuleerde (GM) planten te selecteren en op te kweken.

Banaan is rijk aan vezels en calorieën en hoort in veel ontwikkelingslanden tot het basisvoedsel. In westerse landen is het een populair tussendoortje. In Nederland is banaan, na appel en sinaasappel, het populairste fruit.

De schimmel wordt als de grootste bedreiging van de bananenteelt gezien

Maar de banaan is ook een kwetsbaar gewas. 40 procent van de wereldwijde productie komt van één, genetisch uniforme, bananenboomvariëteit: de Cavendish. Als een nieuwe ziekteverwekker opduikt, dan loopt in potentie een aanzienlijk deel van de productie gevaar.

Door de Panamaziekte verwelkt de bananenboom.

Foto Suzy Perry / Queensland Department of Agriculture and Fisheries

Dat is wat nu gebeurt. De schimmelsoort die de Cavendish bedreigt is een variant van de schimmel die in de vorige eeuw een epidemie veroorzaakte onder de toen dominante bananenvariëteit Gros Michel. Het gaat om de schimmel Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc). Daarvan bestaan meerdere stammen. De Gros Michel werd belaagd door de stam Foc race 1. Destijds verspreidde de epidemie zich vanuit Midden-Amerika – vandaar dat hij de naam Panama-ziekte kreeg. In een paar decennia tijd stortte de bananenproductie wereldwijd in.

Gros Michel werd in de jaren 60 vervangen door Cavendish, een variëteit die resistent leek tegen Foc race 1. Maar al snel dook in Taiwan een nieuwe schimmelstam op (Foc tropical race 4, TR4) die de Cavendish wel kon infecteren. In de decennia daarna heeft die stam zich verder over Azië verspreid, en vandaar uit naar het Midden-Oosten en Afrika. Hij wordt inmiddels als een van de grootste bedreigingen van de bananenteelt gezien.

Op de Filippijnen, een van de belangrijkste bananenexporteurs halveerde de export in 2015 door een combinatie van langdurige droogte en schade door deze Fusariumschimmel.

Geen bestrijdingsmiddel

„Extra probleem met deze schimmel is dat er geen commerciële bestrijdingsmiddelen op de markt zijn”, zegt Gert Kema, buitengewoon hoogleraar Tropische fytopathologie aan de Wageningen Universiteit. Hij werkte mee aan het nu gepubliceerde onderzoek.

De Panamaziekte ontstaat doordat een schimmel de vaten, hier in dwarsdoorsnede te zien, in stam en blad aantast.

Foto Jeff Daniels / Queensland Department of Agriculture and Fisheries

De bodemschimmel dringt een bananenplant binnen via het wortelstelsel, legt Kema uit, aan de telefoon vanuit Australië. Via de wortels werkt de schimmel zich naar het vaatstelsel. Dat raakt verstopt, zodat de plant geen water en voedingsstoffen meer kan transporteren. De plant verwelkt (daarom heet de Panamaziekte een verwelkingsziekte) en gaat dood.

Decennia lang overleven

Sporen van de schimmel kunnen decennia lang in de bodem overleven. „De ziekteverwekker verspreidt zich lokaal bijvoorbeeld via water”, zegt Kema. De verspreiding naar andere landen en werelddelen verloopt volgens Kema hoofdzakelijk via besmette grond aan schoeisel, landbouwwerktuigen, transportmiddelen en via geïnfecteerd plantmateriaal dat illegaal wordt meegenomen.

De Australische en Nederlandse plantonderzoekers ontwikkelden GM-bananen met ofwel een extra gen uit een rondworm, of een extra gen uit een wilde babybanaan. Van beide genen is bekend dat ze een rol spelen in de resistentie tegen de Fusariumschimmel.

De onderzoekers ontwikkelden van elke variant vijf, genetisch net iets verschillende, cellijnen. Op de Australische plantage bleken twee van die cellijnen – eentje met het worm-gen en eentje met het babybananen-gen – resistent tegen de TR4-stam. Ze waren na drie jaar niet geïnfecteerd. Bij de controle-planten was tussen de 67 en 100 procent dood of geïnfecteerd.

Volgens Kema laat het onderzoek zien dat genen uit wilde bananenverwanten goed te gebruiken zijn „Of dat nou via genetische manipulatie is, of via veredelingsprogramma’s.”