Resistentieonderzoek aardappelmoeheid

In dit artikel wordt ingegaan op de achtergronden van AM-resistentie en de manier waarop deze resistentie wordt getoetst.

Inleiding

Het telen van aardappelrassen die resistent zijn tegen aardappelmoeheid is de belangrijkste beheersingsstrategie tegen deze aaltjes. Resistentie vertraagt zowel de mate waarin deze aaltjes vermenigvuldigen als de verspreiding op een perceel.

Aardappelmoeheid (AM) wordt veroorzaakt door de aardappelcysteaaltjes Globodera rostochiensis en Globodera pallida. Beide aaltjes staan vermeld op de quarantainelijst van de Europese Unie. Dat betekent dat alles in het werk wordt gesteld om de verspreiding van deze aaltjessoorten te voorkomen.
Aardappelcysteaaltjes veroorzaken opbrengstschade aan aardappelgewassen en besmettingen zijn een bedreiging voor de export, niet alleen van aardappelpootgoed maar ook van bloembollen en bomen. De overlevingsstructuur van deze aaltjessoort zijn de afgestorven vrouwtjes, de cysten. Hierin bevinden zich de eitjes van de aaltjes. De eieren in deze cysten kunnen in de grond jarenlang overleven zonder voedingsbron, omdat ze in rust zijn. Deze rust wordt pas doorbroken wanneer er weer een aardappelgewas geteeld wordt.

Waarom is de resistentie van aardappelrassen een krachtig wapen om deze aaltjes te beheersen?

De eieren in de cysten blijven in rust totdat ze 'gewekt' worden door de lekstoffen uit de wortels van een groeiende aardappelplant. Wanneer deze wekstoffen door de groei van de aardappelwortels verspreid raken door de grond, zullen de larven uit de eieren barsten. Ze gaan op zoek naar de aardappelwortels om er binnen te dringen en zich te voeden.
De mate waarin dit proces plaatsvindt, wordt niet beïnvloed door de resistentie van een aardappelras. Alle aardappelrassen veroorzaken dus dezelfde mate van lokking. Waar resistente aardappelen wel verschillen van zogenaamde vatbare aardappelrassen, is de kans die het de aaltjes biedt om zich daadwerkelijk te gaan voeden (en dus te ontwikkelen en weer voort te planten). Voor een efficiënte voeding is het nodig dat de aaltjes de plant zo ver krijgen dat deze een voedingscel gaat aanmaken. Zonder een goed functionerende voedingscel zal het aaltje uiteindelijk doodgaan.
In een resistent aardappelras zal het vormen van een voedingscel niet lukken. De aaltjes komen dus wel uit de eieren, maar sterven in de wortels van de resistente aardappelplant. Voor de ene soort van aardappelcysteaaltjes, Globodera rostochiensis, is dit een zwart-wit reactie, een ras is wel of niet volledig resistent. Er kan wel of niet een voedingscel worden gevormd. Voor Globodera pallida is het iets ingewikkelder, omdat hier gradaties in resistentie zijn. Het zal een deel van de aaltjes wel lukken om een voedingscel te laten aanmaken, al is deze vaak niet zo goed van kwaliteit.

Wat betekent dit voor de resistentietoetsingen van nieuwe aardappelrassen?

Het verschil in resistentie van aardappelrassen tussen beide Globodera-soorten heeft er toe geleid dat er een heel andere manier van toetsen ontwikkeld moest worden om de resistentie op de juiste manier vast te stellen.
De toets om in nieuwe aardappelklonen resistentie tegen G. rostochiensis op te sporen, kan vrij eenvoudig zijn. Er worden wel of niet nieuwe cysten gevormd. In de praktijk betekent dit dat een eenvoudig doorzichtig potje wordt gevuld met grond, een aardappelknolletje en een suspensie met daarin een aantal eieren van Globodera rostochiensis. Er gaat een dekseltje op en de potjes worden bij kamertemperatuur weggezet.
Wanneer na een aantal weken de levenscyclus voltooid kan zijn, kan eenvoudig aan de buitenzijde van de potjes gecontroleerd worden of zich cysten gevormd hebben.

Omdat deze potjes niet geschikt zijn om vast te stellen wat de mate van resistentie is, wat nodig is bij resistentietoetsingen tegen G. pallida, moest daarvoor een nauwkeuriger toets ontwikkeld worden. Door Plant Research International (PRI) en Praktijkonderzoek Plant en Omgeving (PPO) is een betaalbare en betrouwbare toetsmethode ontwikkeld die de Nederlandse aardappelkwekers nu al een aantal jaren toepassen. Afgelopen jaar is deze methode ook in Europees verband ingebracht als internationale toetsmethode. Alle landen van de Europese Unie die resistentietoetsingen uitvoeren, hebben inmiddels proefgedraaid met deze methode.

Nu worden de nieuwe klonen eerst nog voor een eerste screening in kleine plastic potjes getoetst. De potjes waar hier al cysten op de zien zijn, vallen af. Met een selectie (op ook nog andere eigenschappen dan aardappelmoeheid) van de klonen wordt uiteindelijk een resistentietoets ingezet. Hiervoor worden per kloon 5 potten met 2 kilo grond ingezet met een aantal standaard aaltjes-toetspopulaties (die hebben alle kwekers ter beschikking om de resultaten van alle kwekers vergelijkbaar te houden).
De potten worden allemaal besmet met exact dezelfde hoeveelheid aaltjes. Er komt in elke pot één knolletje met één kiem. Er worden ook nog potten ingezet met knolletjes van bekende rassen. In ieder geval met het ras Desiree, omdat de vermeerdering van alle nieuwe rassen hiermee vergeleken wordt. De potten worden weggezet in een geconditioneerde ruimte waar het niet te warm kan worden. Na minimaal 12 weken kan langs de potkluit (van een vatbare controle pot) gezien worden of de nieuwe cysten die gevormd zijn afgerijpt zijn, ze zijn dan van wit naar bruin verkleurd. De grond kan dan gedroogd worden en de cysten worden opgespoeld en geteld. Ook de inhoud, de hoeveelheid eitjes per cyst wordt bepaald. De toets is alleen geslaagd wanneer op de vatbare controle minimaal 20 keer vermeerdering is opgetreden en wanneer de variatie tussen de vijf herhalingen niet meer dan 35% is. Om er zeker van te zijn dat de resultaten echt betrouwbaar zijn, moet een ras altijd twee keer in een toets opgenomen worden.

Wat ligt er aan de G. pallida-resistentietoetsing ten grondslag?

Eén van de eerste dingen die aangepast moest worden om resistentie tussen aardappelrassen te vergelijken, was de manier waarop deze uitgedrukt wordt.
Het is namelijk zo dat de mate waarin een aardappelras G. pallida vermeerdert afhankelijk is van de populatie en de dichtheid (veel of weinig aaltjes) van deze populatie. Wanneer de vermeerdering van de aaltjes in principe maximaal kan zijn (omstandigheden goed, dichtheid van de aaltjes niet te hoog) en wanneer de vermeerdering op het resistente ras vergeleken wordt met die op een vatbaar ras, kunnen de aardappelrassen onderling wel vergeleken worden. De term Relatieve Vatbaarheid is daarom door Wageningen UR geïntroduceerd. De verschillen tussen aaltjespopulaties vallen hierbij weg. Een ras met een relatieve vatbaarheid van 10 procent wil zeggen dat de vermeerdering op dit ras maar 10% is vergeleken met een vatbaar ras.

Het lastige punt bij de ontwikkeling van deze toets was dat de maximale vermeerdering eigenlijk alleen vastgesteld kan worden bij een ongestoorde groei van de aardappelplant. Er is vastgesteld dat een plant per gevormde stengel 10 liter grond nodig heeft om maximaal te kunnen ontwikkelen. Dat heeft tot gevolg dat er begonnen is met potten met 10 kg grond erin, en planten waarvan maar één stengel aangehouden wordt. Voor onderzoeksdoeleinden worden deze overigens nog steeds toegepast.
Voor de aardappelkwekers is dit echter volstrekt onbetaalbaar. Er zijn daarom potgrootte-vergelijkingsproeven uitgevoerd waarin is vastgesteld hoe klein de potten mogen zijn om nog betrouwbare resistentietoetsingen te kunnen doen. Uiteindelijk is er in 2 liter-potten een acceptabel compromis gevonden.

Om de resultaten door de tijd heen constant te houden, is er ook voor gekozen om niet met een veldgrond te gaan werken, maar met een door PRI ontwikkelde kunstgrond. Deze grond bestaat uit een mengstel van zilverzand, kleipoeder, en hydrokorrels. De grond wordt aangevuld met meststoffen en op een vast vochtpercentage gehouden.

Verder is gebleken dat er niet met cysten vers uit het veld gewerkt kon worden, omdat deze niet allemaal van dezelfde leeftijd zijn en daarom erg verschillen in inhoud (aantal eieren) en de levendigheid van deze eieren. Er is daarom onderzocht dat het best met speciaal gekweekte cysten gewerkt kan worden. Wanneer er dan ook nog voor wordt gekozen om deze cysten te malen, waardoor de eieren vrijkomen, kan het meest nauwkeurig worden vastgesteld hoeveel eieren er nu per pot toegevoegd worden.

Tot slot wordt ook met het aantal aaltjespopulaties op 'safe' gespeeld. Er is landelijk een aantal toetspopulaties vastgesteld die alle kwekers gebruiken om hun nieuwe rassen mee te toetsen. Op deze manier kunnen we er vanuit gaan dat alle rasinformatie goed vergeleken kan worden, ongeacht het handelshuis waar ze vandaan komen.
Om vinger aan de pols te houden of de kwekers wel de meest relevante toetspopulaties gebruiken, is er recentelijk een virulentietoetsing uitgevoerd. Hier zijn de toetspopulaties die de kwekers nu gebruiken, vergeleken met populaties uit de praktijk die opgevallen waren door hun onverwacht hoge vermeerdering op resistente rassen. Hieruit kwam naar voren dat er in de praktijk populaties voorkomen die behoorlijk agressief zijn. Maar geen van deze populaties was agressiever dan de meest agressieve populatie die de kwekers nu al gebruiken voor resistentietoetsingen.

De rode balken zijn de populaties die de kwekers nu al gebruiken voor resistentietoetsingen. De blauwe balken zijn de praktijkpopulaties die getoetst zijn.

Toekomst

Deze resistentietoets is hiermee nog niet voor jaren klaar; de gebruikte methoden blijven, ook nu nog, onderwerp van overleg en discussie.

Er stroomt dus heel wat water door de Rijn voordat er een nieuw aardappelras op de markt is. Dit is ten slotte alleen de toetsing voor de resistentie tegen aardappelmoeheid...