5.2 Rassenselectie om plaagresistentie te verbeteren

Transcriptie

1 5.2 Rassenselectie om plaagresistentie te verbeteren A. Soete, J.L Rolot (CRA-W) Samenvatting Sinds 2005 is het CRA-W (vroegere Afdeling Agrarische systemen, Libramont) begonnen met een selectieprogramma voor rassen. Dit gebeurde in het kader van de bilaterale samenwerking tussen Roemenië en de regio s Wallonië en Brussel. Het doel van het programma is aardappelrassen selecteren die beter bestand zijn tegen de aardappelziekte (Phytophthora infestans). Dit gebeurt in nauwe samenwerking met het Instituut voor onderzoek en ontwikkeling van aardappelen en bieten in Brasov, Roemenië. In dit artikel wordt het selectieschema besproken, alsook de geselecteerde genen en de eerste resultaten. Sommige klonen bleken veelbelovend te zijn, maar moeten hun goede resultaten de komende jaren nog bevestigen. Selectieschema Momenteel wordt een klassiek selectieschema gebruikt voor ons programma. Hieronder worden de verschillende stappen van het programma jaar per jaar toegelicht. Jaar 0 De eerste stap is de productie van zaden van aardappelen door hybridisatie. Dit is het manueel bestuiven van de bloemen van de aardappelen planten geteeld in serres. Na een succesvolle bestuiving, worden de rijpe bessen geoogst. De zaden worden geëxtraheerd om het volgende jaar te zaaien. De ouders worden gezamenlijk geselecteerd en minstens één genotype moet tolerant of meer resistent zijn tegen plaag. In het kader van de samenwerking met het Instituut van Brasov, wordt deze stap uitgevoerd in Roemenië. De verkregen zaden werden vervolgens overgebracht naar Libramont om de evaluatie te starten. Bovendien werd in 2010 voor de eerste keer eigen kruisingen uitgevoerd. De geproduceerde zaden zullen worden geplant in 2011, samen met de zaden van het Instituut te Brasov. Jaar 1 De zaden van elke kruising worden geplant in een serre. De eerste keer worden ze geplant in bulk in bakken gevuld met grond. De zaailingen worden vervolgens geplant in individuele potten met het substraat vermiculiet. De eerste knollen worden geproduceerd, met 1 tot 5 knollen per plant. Sommige planten produceren geen knollen. De selectie is gebaseerd op uitwendige kenmerken van de knollen: kleur, vorm en diepte van de ogen. Alle knollen worden bewaard in een koude opslagruimte. In dit stadium, en eveneens bij de verdere selectie, wordt er gesproken over klonen: een kloon is het geheel van individuen uit een genotype (zaad) door vegetatieve vermeerdering. Gemiddeld werden er 5000 zaailingen in potten geplant, wat 5000 mogelijke klonen zijn. Er zijn er in totaal 500 geselecteerd. Jaar 2 Eenmaal uit de koelcel, worden 2 knollen per kloon geselecteerd en geplant in het veld. Deze knollen zijn reeds voorgekiemd in de serre. De teelt is dezelfde als bij pootaardappelen (bescherming tegen virusoverdracht en vroege loofdoding). De selectie gebeurt net voor loofdoding. Dit gebeurt enkel op uitwendige kenmerken van de knollen en in mindere mate op het vegetatieve aspect. De aanwezigheid van lange stolonen en/of hergroei, wat wijst op het wilde karakter van de kloon, resulteert in eliminatie.

2 Er worden 20 tot 40 klonen geselecteerd. De productie van de zaailingen van de 2 knollen wordt bewaard voor het volgende jaar. Jaar 3 De hoeveelheid van het beschikbare materiaal (geproduceerd in de loop van jaar 2) van elke kloon is nog steeds zeer laag: gemiddeld 15 knollen per kloon, soms minder (5-6 knollen) soms meer (tot maximum 25-30). Tijdens het selectieproces verhoogt de hoeveelheid materiaal op een vermeerderingsperceel. Alle knollen die geproduceerd zijn in jaar 2 worden uitgeplant met een maximum van 40 knollen per kloon. De selectie is opnieuw gericht op uitwendige kenmerken van de knollen: kleur, diepte van de ogen, vorm en regelmatigheid van de vorm. Er worden 15 tot 20 klonen geselecteerd voor het verdere selectieproces. Jaar 4 Tot hier heeft de selectie enkel betrekking op de uitwendige kenmerken van de knollen. Jaar 4 is een keerpunt. Op het vermeerderingsperceel worden 1, soms 2 proeven extra aangelegd naarmate er pootgoed beschikbaar is om de landbouwkundige waarde (VCU) en de gevoeligheid op plaag te onderzoeken. De proef voor landbouwkundige waarde wordt geteeld zoals consumptieaardappelen. De klonen worden geplant in 2 rijen van 20 planten. Deze worden vergeleken met de getuigen (Charlotte, Bintje, Victoria). De selectiecriteria zijn: Uitwendige kenmerken van de knollen: kleur, gladheid, vorm, regelmatigheid van de vorm, diepte van de ogen, barstjes in de schil, wasbaarheid Opbrengst, sortering Frietindex Culinaire waarde: 8 criteria worden geëvalueerd door een smaakpanel: visueel aspect, kleur van de schil, open koken, vochtigheid, velvastheid van de schil, meligheid, korreligheid en smaak Zwartverkleuring na koken Aanwezigheid van ziekten (schurft, rhizoctonia), rotte knollen, gekloven knollen In de plaagproef zijn de klonen geplant in micro-percelen bestaande uit 5 rijen van 4 planten, omringd met infectierijen van het ras Bintje. Deze worden vergeleken met referentie rassen. De infectie komt van nature in het perceel en de uitbreiding van de infectie wordt 2 tot 3 keer waargenomen vanaf de eerste symptomen. Na analyse van de resultaten wordt er een score gegeven op de plaagresistentie van de bladeren. De klonen in de selectiefase worden ook vermeerderd op het vermeerderingsperceel om het volgende jaar materiaal beschikbaar te hebben om verdere evaluaties te kunnen doen. Bij de selectie van de klonen wordt er rekening gehouden met de gegevens van 3 percelen (vermeerdering, landbouwkundige waarde, plaag). De beslissing om een kloon te behouden of te elimineren kan daarom moeilijk zijn. Hierdoor kan een kloon behouden worden als deze niet volledig bevredigend was op het vermeerderingsveld, maar wel een goede plaagresistentie heeft. Het doel van het selectieprogramma is immers de plaagresistentie verbeteren. Omgekeerd kunnen sommige klonen goede uitwendige kenmerken vertonen en/of een interessante culinaire waarde hebben, niettegenstaande het lage niveau van plaagresistentie. Dit kan voldoende zijn om over te gaan naar een tweede proefjaar. Doorgaans worden 8 tot 10 klonen behouden. Jaar 5 Het evaluatieproces van de klonen is volledig identiek aan die in jaar 4, enkel met het verschil dat er een soortgelijke proef voor landbouwkundige waarde wordt aangelegd op een tweede proefplaats afhankelijk van het beschikbare materiaal. Er is een samenwerking opgericht met Fiwap en de afdeling Fytotechnie van CRA-W (voorheen Vakgroep Plantaardige Productie) om de klonen uit te planten in de rassenproef in Gembloux. In die proef worden de klonen vergeleken met de referenties, in functie van hun bestemming

3 (vastkokend, bloemig, friet of chips). De selectie van de klonen omvat alle resultaten van de 4 percelen. Er worden meestal 4 tot 6 klonen geselecteerd. Jaar 6 tot 8 Het evaluatieproces van de klonen is identiek aan die in jaar 5. Stalen van de geselecteerde klonen worden eveneens naar Roemenië gestuurd om ze te testen in meer continentale proefomstandigheden (warmte). Jaar 9 tot 10 De geselecteerde klonen worden vervolgens voorgelegd aan de sectorom hun potentieel op de markt na te gaan. Afhankelijk van de resultaten en de interesse vanuit de sector kunnen deze klonen verder ontwikkeld worden. Dit betekent ze kunnen opgenomen worden in de nationale rassenlijst of op een lijst binnen de Europese Unie voor verdere commerciële ontwikkeling. De tabel hieronder is een samenvatting van het selectieschema. Tabel 1 Selectieschema Jaar klonen Proefomstandigheden knollen per kloon Objectieven / selectiecriteria Jaar 0 / Serre kruising van ouderparen / Productie van zaden Jaar Serre zaaien van zaden Selectie van 2 knollen per kloon Jaar Vollevelds, 1 proefplaats 2 knollen Knolkenmerken (kleur, regelmatigheid) en vegetatieve kenmerken Jaar Vollevelds, 1 proefplaats Knolkenmerken en vegetatieve Vermeerdering 40 knollen* kenmerken Jaar Vollevelds, 1 proefplaats Vermeerdering 40 knollen Knolkenmerken, vegetatieve kenmerken, Proef landbouwkundige waarde 40 knollen ziektegevoeligheid, opbrengst, culinaire en technologische kwaliteit, plaagresistentie Plaagproef 20 knollen Jaar Vollevelds, 2 proefplaatsen Knolkenmerken, vegetatieve kenmerken, Vermeerdering 40 knollen ziektegevoeligheid, opbrengst, culinaire en Proef landbouwkundige waarde 40 knollen technologische kwaliteit, plaagresistentie Plaagproef 20 knollen Proef Gembloux Variabel** Jaar 6 tot Vollevelds, 2 proefplaatsen Vermeerdering 40 knollen Knolkenmerken, vegetatieve kenmerken, Proef landbouwkundige waarde 40 knollen ziektegevoeligheid, opbrengst, culinaire en Plaagproef 20 knollen technologische kwaliteit, plaagresistentie Proef Gembloux Variabel** Jaar 9 tot Voorstelling aan professionelen Officiële proeven voor inschrijving in rassencatalogus * Jaar 3 is het eerste vermeerderingsjaar: het aantal beschikbare knollen is variabel, maar meestal minder dan 40 ** In functie van het gevraagde aantal herhalingen, van 18 tot 72 knollen Selectie ouderparen Er worden genen gekozen die een goede plaagresistentie vertonen. Ze worden gekruist met genen die gekozen zijn voor uitwendige kenmerken, gebruik, opbrengst en vroegrijpheid. Tabel 2 geeft een lijst met

4 geëvalueerde kruisingen vanaf 2005, het aantal weerhouden klonen in jaar 1 en het aantal resterende klonen die het selectieproces volgen in Tabel 2 Lijst van geëvalueerde kruisingen Jaar Kruisingen geselecteerde klonen in jaar 1 geëvalueerde klonen in 2011 Jaar Kruisingen geselecteerde klonen in jaar 1 geëvalueerde klonen in Gasoré x Impala Gasoré x Eden 66 0 Gasoré x Kuroda 5 0 Exquisa x Eden 44 0 Gasoré x Mariline 8 1 Spunta x Eden 30 2 Amorosa x Mariline Sarpo Mira x Apolline 39 3 Sinora x Désirée 20 0 Amandine x Dalida 32 0 Sinora x Impala 61 1 Première x Apolline 27 1 Agria x Mariline 19 0 Exquisa x Apolline 17 0 Sinora x Kuroda Eden x Apolline 60 2 Désirée x Golden Millenium 25 0 R2-99-Sasa x Dalida 19 0 Gasoré x Désirée 25 2 R4-99-Sasa x Dalida 11 0 Gasoré x Laura 5 2 R3-99-Sasa x Apolline 38 2 Gasoré x Aladin 6 0 R8-99-Sasa x Dalida 72 5 Charlotte x Laura 21 0 R3-99-Sasa x Dalida Gasoré x Victoria R5-99-Sasa x Dalida 4 0 Rozal x Mariline 54 0 R3-99-Sasa x Pamela 12 1 Charlotte x Berber 7 0 R8-99-Sasa x Eden 6 0 Gasoré x Laura Sarpo Mira x Fribel 29 Charlotte x Berber 7 0 Sarpo Mira x Pamela 42 Marabel x Vineta 29 2 Solara x Orchestra 1 Marabel x Tivoli R3 x Eden 65 Marabel x Aladin R5 x Orchestra 2 Rd.Ph x Cleopatra 5 0 R8 x Fribel 22 Rib.Ph. x Kuroda 46 1 Agria x Pamela 13 Rib.Ph. x Victoria 68 0 Fribel x Orchestra 3 Voor de eerste Amorosa x Mariline 15 0 Laura x Fribel 17 keer geplant in het Caruso x Rib.Ph Marabel x Orchestra 17 v eld in 2011 Première x Mariline 30 3 Asterix x Victoria 23 Eden x Mariline 15 0 Adora x Victoria 22 Bellarosa x Mariline 16 1 Hermes x Tivoli 6 Dura x Mariline 12 0 Kuroda x Tivoli 3 Exquisa x Mariline 72 0 Magic x Tivoli 24 Rosela x Tivoli 6 Vitesse x Tivoli 21 Deze kruisingen en aangekochte zaden werden uitgevoerd in Roemenië. De kruisingen voorgesteld door onze Roemeense partners zijn meestal gericht naar verbetering van de plaagresistentie. Evenwel kan het beschikbare rassenspectrum beperkt zijn: sommige kruisingen die gekozen werden, konden niet volledig uitgevoerd worden. Hiervoor gebeurt een proef met kruisingen in Libramont, in samenwerking met een Roemeense stagiair. Er worden 5 ouderparen gekozen, waarvan 4 met een goede plaagresistentie en 1 voor verbetering van de kwaliteit. De resultaten van de kruisingen zijn weergegeven in Tabel 3. Voor elke kruising wordt het aantal geoogste bessen weergegeven als ook een score voor de hoeveelheid geproduceerde zaden (1=weinig zaadjes; 6=veel zaadjes).

5 Tabel 3 Resultaten van de kruisingen te Libramont in 2010 Kruising bessen zaden Gasoré x Miriam 16 1 Gasoré x Sarpo Mira 1 10 zaden Gasoré x Bionica 4 6 Gasoré x Charlotte 5 +/- 70 zaden Charlotte x Miriam 10 1 Charlotte x Sarpo Mira 8 5 Charlotte x Bionica 20 1 Bionica x Charlotte 7 4 Bionica x Miriam 6 2 Bionica x Sarpo Mira 1 2 Miriam x Charlotte 0 0 Miriam x Sarpo Mira 0 0 Miriam x Bionica 7 3 Sarpo Mira x Miriam 19 1 Sarpo Mira x Charlotte 0 0 Sarpo Mira x Bionica 0 0 Resultaten De geselecteerde klonen in de series van 2008 tot 2010 zijn in het beginstadium van de selectieprocedure. Zij hebben de proef met landbouwkundige waarde nog niet doorlopen, hierdoor is er nog maar weinig informatie gekend behalve dat de uitwendige kenmerken bevredigend zijn. De geselecteerde klonen in de andere series zijn: serie 2005: o Gasoré x Impala: 4 klonen In de proef landbouwkundige waarde te Libramont in 2009 en 2010 hebben de volgende klonen een interessante culinaire en technologische kwaliteit: , , en klonen hebben een goede frietindex (2,15 et 2,30), type culinaire BA en B. 2 andere klonen hebben geen zwartverkleuring na het koken. Er is een uitzondering voor kloon , deze toont plaaggevoeligheid in de proef in 2009 (resistentie-score = 3), de andere klonen zijn matig gevoelig voor plaag (resistentiescore = 6). De schaal voor plaagresistentie varieert van 1 = zeer gevoelig tot 9 = resistent. o Gasoré x Mariline: 1 kloon De kloon heeft een goede score voor plaaggevoeligheid (6,9 in 2009; 6,6 in 2010), en is geschikt voor friet, met een grove sortering, een goed drogestofgehalte en een goede frietindex (2,15 in 2009 en 2,45 in 2010). serie 2006: o Sinora x Impala: 1 kloon In 2009 toont kloon een goede opbrengst, een goede culinaire waarde (type B, geen zwartverkleuring na het koken), een goede frietindex (2,60) en een goede plaagresistentie (score 7,3). In 2010 was de plaagresistentie duidelijk minder goed met een score van 2,9. Deze kloon zal enkel behouden blijven als het een uitstekende culinaire en technologische kwaliteit blijft behouden.

6 serie 2007: De klonen van de serie 2007 werden in 2010 opgenomen in de proef voor landbouwkundige waarde en in de plaagproef. o Gasoré x Désirée: 2 klonen De kloon is van het kooktype B, zonder zwartverkleuring na het koken en een goede opbrengst. De kloon is van het type BC met een goed drogestofgehalte en met een goede frietindex (1,90). De plaagresistentie van deze klonen is niet goed (scores van 2,6 tot 4,8). Hierover moet er nog een beslissing genomen worden of deze klonen al dan niet verder opgenomen worden in het selectieprogramma. o Gasoré x Laura: 2 klonen De klonen en hebben een goede frietindex met een respectievelijke score van 2,80 en 2,45. De kloon heeft nochtans een te laag drogestofgehalte (17,9%). Het drogestofgehalte van de kloon is goed (20,2%). Deze 2 klonen hebben echter een zeer goede plaagresistentie met respectievelijke scores van 7,6 en 8,3. Deze klonen worden verder geëvalueerd in o Gasoré x Victoria: 6 klonen Deze klonen hebben een goede frietindex (van 1,45 tot 2,15) en hun drogestofgehalte varieert van 19,2% tot 23,4%. De kooktypes zijn verschillend (van BA tot CB) en 3 klonen hebben een mooi uitzicht na koken. De plaagresistentie van de 6 klonen varieert tussen 3,1 en 7,1. Enkele klonen zullen waarschijnlijk geëlimineerd worden. Het doel van ons programma om de plaagresistentie te verbeteren heeft zijn vruchten afgeworpen. Grafiek 1 geeft de gemiddelde resistentie weer van de weerhouden klonen in ons programma (klonen 27 tot 52), vergeleken met de klonen van een ander selectieprogramma (klonen 1 tot 26). Dit ander selectieprogramma is niet gericht op onderzoek naar plaagresistentie, maar gebeurt in samenwerking met een privépartner. De resistentieniveaus zijn vergeleken met het niveau van een vatbaar ras (Bintje) en 2 meer resistente rassen (Gasoré en Bionica). Grafiek Gemiddeld resistentie niveau van 2 rassenselecties Aangetast bladoppervlak (%) Kloon 1-26 Kloon Bintje Bionica Gasoré /08/10 13/08/10 19/08/10 26/08/10 03/09/10 10/09/10 Observatiedata van het aangetast bladoppervlak

7 Besluit Sommige klonen zijn veelbelovend en moeten hun goede resultaten van 2009 en 2010 nog bevestigen. Ondanks de bescheiden omvang van ons selectieprogramma, het beperkt aantal mensen en de beperkte financiële middelen kunnen we toch één of meerdere interessante klonen voorstellen aan geïnteresseerde producenten en deelnemen aan meer specifieke proeven in hun eigen teeltomstandigheden. De verdere ontwikkelingen zijn de volgende: verhoging van het aantal zaden die voortkomen uit kruisingen te Libramont het versturen van weerhouden klonen naar Libramont voor een evaluatie in Roemenië evaluatie in Libramont van de geselecteerde klonen in het kader van het eigen rassenprogramma van het Instituut van Brasov het opstellen van een programma met voorselecties gericht op het opbouwen van ouderparen die resistent zijn tegen de plaag met behulp van moleculaire biologische technieken (genetische merkers) zorgen voor vroegtijdige opsporing van gewenste eigenschappen.