Plantenziekten binnen 25 uur in beeld

Keuringsdiensten voor landbouwkundige producten maken voor de analyse van verdachte partijen veelal gebruik van PCR-diagnose. Hiermee zijn ziekteverwekkers als schimmels, virussen en bacteriën zichtbaar te maken door specifieke delen van hun DNA te vermenigvuldigen.

'Het nadeel daarvan is dat je heel selectief op zoek gaat. Op grond van bepaalde symptomen schat je in welke ziekteverwekker waarschijnlijk aanwezig is en daar stem je de analyse op af. Met Next Generation Sequencing (NGS) hoef je die inschatting vooraf niet meer te maken, omdat je met deze techniek alle mogelijke pathogenen direct in beeld krijgt', zegt Peter Bonants van Wageningen University & Research.

Bouwsteken DNA

NGS breng de miljarden genetische sequenties van een volledig plantaardig monster in kaart, legt Bonants uit. 'Je scant miljarden nucleotiden, de bouwstenen van het DNA, en de volgorde van die nucleotiden bepaalt tot welke soort ze behoren. Zo leg je niet alleen de planteigen sequenties bloot, maar zie je ook meteen welke afwijkende sequenties in het monster aanwezig zijn.'

Voor de analyse gebruik Wageningen University & Research geavanceerde software die is 'gevoed' met genetische kennis van planten en pathogenen. 'Daardoor kunnen we snel en betrouwbaar uitsluitsel geven. Afhankelijk van de kwaliteit van het aangeleverde DNA-monster kan het zelfs al binnen 25 uur', zegt Bonants.

Voordeel

Die snelheid is een groot voordeel in een sector waarin tijd geld is. Wordt in een scheepslading een quarantaineorganisme aangetroffen, dan wordt bijvoorbeeld een partij aardappelen aan de ketting gelegd. Dat betekent een aanzienlijk waardeverlies.

Ook in teelt geldt: hoe langer het duurt voordat je zekerheid hebt, hoe langer je moet wachten met de bestrijding van een ziekte. Bonants: 'Alle partijen in de keten – producenten, importeurs, exporteurs – hebben baat bij een snelle diagnostiek, omdat het hun veel kosten kan besparen.'

Tracking & tracing

De NGS-technologie leent zich ook goed voor tracking & tracing, legt de onderzoeker uit: 'We weten bijvoorbeeld dat veel bacteriën en virussen via plantmateriaal, zoals zaad, wordt overgedragen. Maar omdat al dat materiaal op zo'n grote schaal wordt versleept, is het soms lastig de herkomst van een besmetting te vinden.

Met NGS is de sequentie van een ziektemaker in beeld te brengen. 'Dan weten wij bijvoorbeeld: die komt van nature in Nieuw-Zeeland voor. Daardoor kun je snel gerichte maatregelen in het land van herkomst nemen.'

PPS-project

In het PPS-project 'Ontwikkeling diagnostiek voor quarantaine- en kwaliteitsziekten in planten' doen verschillende keuringsdiensten onder regie van Wageningen University & Research ervaring op met de nieuwe technologie.

De belangstelling is volgens Bonants groot. 'Ik verwacht dat het binnen enkele jaren de standaard is voor diagnostiek. We werken nu bijvoorbeeld aan een apparaat waarmee je in het veld en met je mobiele telefoon gegevens kunt analyseren, waarna je via de cloud direct een diagnose ontvangt. Dit soort toepassingen laten niet langer dan vijf jaar op zich wachten.'