Thrips resistance in leek
Thrips is an annual recurring problem in organic and non-organic cultivation of leek. The damage is visible as silver-gray spots on the leaves.
In order to prevent quality losses as a result of a thrips attack, non-organic growers need to spray the crop several times during the season, which is undesirable for humans and the environment. Organic growers do not have the possibility to intervene and can only sell their product as second class if the leaves are seriously affected.
Improvement of resistance to trips has therefore been the main objective in leek breeding for years now. Scientists of Wageningen University & Research support leek breeders in developing resistant varieties by trying to introgress thrips resistance from wild species into cultivated leek.
Aanpak
In het voorafgaande project is een toetsmethode ontwikkeld om tripsresistentie op betrouwbare wijze te kunnen vaststellen. Hiermee is een hoog niveau van tripsresistentie gevonden in wilde Allium-soorten, die in meer of mindere mate aan prei verwant zijn. Over de genetica van deze resistenties is echter nog niets bekend. Dit is belangrijke informatie waarmee veredelaars kunnen vaststellen hoe nuttig deze resistenties zijn voor de veredeling. Verder moeten we de resistentie kunnen overbrengen naar prei. Daar zijn we tot nu toe nog niet in geslaagd, omdat de soorten waarin de resistentie zit genetisch gezien vrij ver van de prei af staan.
- Overerving van de resistentie
Om meer inzicht te krijgen in de genetica zoeken we naar vatbare planten van de soorten waarin we resistentie gevonden hebben. Door kruisingen binnen de soort te maken en de nakomelingen daarvan te toetsen op tripsresistentie is de verwachting dat we eenvoudiger inzicht zullen krijgen in de overerving van de resistentie (dominant/vatbaar) en mogelijk ook in het aantal genen dat betrokken is bij deze resistentie. - Opsporen van brugsoorten
Daarnaast willen we soorten vinden die als brug kunnen fungeren tussen prei en de resistente wilde soorten. Hiertoe starten we met een verwantsschapstudie op basis van DNA sequenties. Soorten die genetisch gezien tussen prei en de wilde soorten in lijken te staan zullen gebruikt worden in het verdere kruisingsonderzoek. - Resistentiemechanisme
In de laatste fase van het onderzoek hopen we meer inzicht te krijgen in het mechanisme van resistentie door een gedetailleerde analyse van het gedrag van de larven en een analyse van de metabolieten in resistente en vatbare planten.
Resultaten
Fig 1. A. Veldtoetsen met natuurlijke infectie. B. In vitro toets.
De afgelopen jaren zijn er diverse Allium-soorten opgevraagd bij verschillende genenbanken. Om meer zicht te krijgen op de mogelijkheid om soorten te kunnen kruisen en daarmee soorten te kunnen identificeren, die mogelijk als brugsoort kunnen fungeren, is er op basis van DNA een verwantschapsanalyse gemaakt. Uit deze analyse blijkt dat niet alle accessies van een bepaalde soort altijd nauw verwant zijn. Daarnaast is het ploïdieniveau van een soort vastgesteld door in deel van de accessies het aantal chromosomen te tellen en in het overige deel gebruik te maken van flowcytometrie. Prei is een tetraploid gewas, dat betekent dat elk chromosoom vier keer voorkomt. Voor het maken van kruisingen willen we daarom soorten kiezen die ook tetraploid zijn. Er zijn Allium-soorten gevonden waarvan alle accessies diploid zijn en soorten waarvan alle accessies tetraploid zijn. Maar er zijn ook soorten die bestaan uit diploide en tetraploide accessies én accessies met planten waarin de chromoomaantallen van elkaar verschillen.
Het niveau van tripsresistentie is vastgesteld in veldproeven en kasproeven. Een deel van het getoetste materiaal zal opnieuw getoetst worden in labtoetsen. Er zijn opnieuw een aantal wilde soorten gevonden met een hoge tot zeer hoge mate van resistentie tegen trips. Kruisingen die gemaakt zijn tussen prei en wilde verwanten zullen in het vervolg van het onderzoek gebruikt worden.
Vooruitblik
Prei-team
Wageningen University & Research, Plant Breeding (Olga Scholten, Karin Burger, Johan Bücher, Betty Henken & Ben Vosman)
Bayer Crop Science
Bejo Zaden
Enza Zaden
Rijk Zwaan