• Voorbereiding van een DNA-monster in het laboratorium
    Markertechnologie en genoomselectie

Markertechnologie en genoomselectie

Overzicht

In een notendop

Met behulp van moleculaire markers worden eigenschappen van planten geanalyseerd.

Voordelen

Snelle selectie van de gewenste eigenschappen van een plant, onafhankelijk van omgevingsfactoren.

Nadelen

Geen

Ontwikkeling

Toepassing in de plantenveredeling in de praktijk sinds de jaren negentig van de twintigste eeuw.

Toepassing bij KWS

Voor de ontwikkeling van moleculaire markers (markergestuurde selectie, in het Engels marker-assisted selection, MAS), gebruikelijke procedure voor alle gewassen.

Genetische markers zijn korte DNA-segmenten waarvan de plaats binnen het genoom bekend is, en deze worden samen met een bepaalde eigenschap (bijvoorbeeld een gen) geërfd. Met behulp van moleculaire markers kunnen deze eigenschappen (genen) snel en eenvoudig worden geïdentificeerd voordat ze als een volwassen plant verschijnen. Hierdoor kan schimmelresistentie al in zaailingen worden vastgesteld. Moleculaire markers maken plantenveredeling aanzienlijk efficiënter.

grafiken_grau__markertechnologie.png

Zonder deze moderne techniek zouden we moeten wachten totdat de plant volledig volgroeid is om de gewenste kenmerkende eigenschappen te kunnen observeren. Een voorbeeld: Nadat kwekers twee ouderlijnen met elkaar gekruist hebben, laten ze het zaad ontkiemen. Vervolgens nemen ze een klein bladmonster van elke zaailing en analyseren het DNA. Als de gezochte marker hierin wordt aangetroffen, betekent dit dat de nakomelingen de gewenste eigenschap bezitten. Dankzij moleculaire markers weten we binnen 48 uur of een gewenste eigenschap aanwezig is in de geteelde variëteit. Dit maakt voorselectie van de nakomelingen mogelijk en kwekers kunnen zich op de meest veelbelovende planten concentreren.

De laboratoriumresultaten worden vervolgens getest in veldproeven met veel minder kandidaten dan voorheen waardoor de efficiëntie verhoogd wordt.

KWS_forschering_im_labor.jpg

Nog sneller met genetische selectie

Genetische selectie is een doorontwikkeling van de traditionele markertechnologie (MAS) en leidt tot een nog betere en betrouwbaardere selectie bij de keuze van de geschikte kruisingspartners en toekomstige variëteiten. Omdat ook de kosten voor het opsporen van genetische markers aanzienlijk verminderd zijn, kan één plant voor verschillende markers tegelijk worden geanalyseerd.

Daartoe stellen kwekers voor elke afzonderlijke plant een markerprofiel met enkele duizenden markers op. Iedere plant heeft een specifiek markerprofiel, vergelijkbaar met een vingerafdruk. Met de bij KWS al bestaande uiterst snelle markertechnologieën kunnen markerprofielen snel en kosteneffectief worden gemaakt.

Duizenden markerprofielen van een plantenpopulatie worden vervolgens gekoppeld aan de gemeten veldgegevens. Op basis hiervan worden statistische en wiskundige modellen ontwikkeld die kunnen worden gebruikt om de veredelingswaarde van de planten en geschiktheid voor de verdere ontwikkeling van variéteiten te voorspellen, gebaseerd op de markerprofielen van zaad of jonge planten. Een complexe software dient vervolgens om planten te bepalen die het meest veelbelovend zijn voor het overschrijden van de markeringsprofielen van andere individuele planten die niet in de praktijk zijn getest. Dankzij deze voorselectie zijn vele veldproeven niet langer nodig, terwijl de verdelingsvoortgang behouden blijft.

Door een nauwe samenwerking tussen genoom- en veredelingsonderzoek wordt voortdurend de efficiëntie van de veredeling verhoogd en de veredelingsvoortgang versneld.

Een overzicht van onze veredelingsmethoden

Kruising en selectie

Ouderplanten die de gewenste eigenschappen bezitten worden met elkaar gekruist. Het zaad van de grootste en meest productieve planten wordt opnieuw gezaaid.

Lijnveredeling

Hierbij worden twee ouderlijnen gekruist die elkaar qua gewenste eigenschappen zo veel mogelijk aanvullen. De beste planten worden geselecteerd en opnieuw gekruist.

Veredeling van hybriden

Bij de veredeling van hybriden worden twee genetisch verschillende ouderlijnen gekruist.

Cel- en weefselkweek

Van individuele plantencellen worden op een voedingsbodem in het laboratorium hele planten gekweekt.

Markers

Met behulp van moleculaire markers worden eigenschappen van planten geanalyseerd.

Fenotypering

Hier worden de eigenschappen van een veredelplant in het veld onderzocht. Moderne technieken voor geautomatiseerde meting en analyse worden daarbij toegepast.

Genetische modificatie

Hier worden gericht afzonderlijke genen of gensegmenten van het DNA in het genoom van het gewas ingebracht.

Genetisch onderzoek

Hier worden de holistische opbouw en biologische functie van het plantengenoom bestudeerd.

Genoomredigeren

De term genoomredigeren omvat een aantal technieken. Met behulp hiervan kunnen afzonderlijke bouwstenen van het DNA gericht en nauwkeurig worden gemodificeerd.

Contact

Uw contact

KWS Benelux Bieten

22 Avenue des Alliés
7540 Kain
Belgïe

Tel.: +32 (0) 476 617 333

E-mail: info.bieten@remove-this.kws.com

Open adres in Google Maps

KWS Benelux Maïs

Hulstbaan 266
9112 Sinaai
Belgie

Tel: +32 (0) 3449 0220
Fax: +32 (0) 3449 2089

E-mail: info@remove-this.kwsbenelux.com

Open adres in Google Maps