De eeuwige zoektocht naar de ideale aardappel

Het is september, en we staan op een aardappelveld in West-Vlaanderen. Boer Bart Nemegheer van De Aardappelhoeve steekt zijn riek in de grond. Hij heeft geen idee wat hij zal bovenhalen. Hier, op dit veld heeft hij twee nieuwe aardappelsoorten uitgetest. En dit is hét moment van de waarheid: zullen ze opleveren wat moet? Hij pakt een knol uit de aarde en knikt goedkeurend. "Het vel is altijd het eerste criterium, en dat zit goed. Het is mooi goudgeel en glad. Dat presenteert goed."

En hij graaft verder. Een tiental knollen komen boven. "Mooie opbrengst", bromt Bart. "En ik weet van vorig jaar al – toen we op een kleinere oppervlakte getest hebben – dat deze soort goed bewaart. Dat is belangrijk, want je wil ook in maart – net voor de eerste nieuwe primeurs er aankomen – nog altijd mooie, kwaliteitsvolle knollen kunnen leveren."

Relatief weinig water, meststoffen en grondoppervlak

Maar wacht eens? Hoezo nieuwe aardappelsoort? Hadden we er al niet genoeg? Bintje, Nicola, Charlotte, … We houden de varianten nu al niet uit elkaar. "Dat klopt, maar er valt nog heel wat aan te verbeteren", zegt Jacob Eising van kweeklab Den Hartigh. "De aardappelindustrie wil graag een aardappel die zoveel mogelijk opbrengt per kilo pootgoed, en ook liefst van al niet al te blauwgevoelig is. Een aardappel die blauwe vlekken vertoont moet je immers wegsmijten. De consument zoekt dan liefst van al iets dat een beetje smaak heeft, en ook nog eens mooi oogt. Je eet immers met je ogen, dus een ronde, gladde aardappel met een gezonde vleeskleur zal ook als lekkerder gepercipieerd worden."

De aardappel is een dankbaar gewas om te telen omdat je een relatief geringe hoeveelheid water, meststoffen en grondoppervlak nodig hebt om een bepaalde hoeveelheid voedsel, met ook nog eens een hoge voedingswaarde te bereiken. “Toch is er qua duurzaamheid bij het knollengewas nog wel wat te winnen”, meent Dr. Bert Lotz van Wageningen University & Research. "Door zijn gevoeligheid voor de aardappelziekte (Phytophthora) moet een perceel ongeveer vijftien keer bespoten worden tijdens een groeiseizoen. En dat is uiteraard niet bepaald milieuvriendelijk."

Vechten tegen resistentie

De aardappel is dus een ziekelijk kind, dat al eens ten onder gaat aan schimmel of andere aandoeningen. "Vooral grondgebonden ziekten zijn een probleem", zegt Eising. "Voor een kweker is het belangrijk om dan aardappelen te hebben die zo gekruist zijn dat ze resistent zijn tegen ziekten. En je moet blijven doorkweken, want bijvoorbeeld de aardappelziekte is zo intelligent dat er regelmatig nieuwe varianten ontstaan die bestaande resistenties doorbreken. Dan hebben we weer nieuwe resistenties nodig."

De resistenties halen de Wageningse onderzoekers uit wilde aardappelsoorten uit Zuid-Amerika. "Die hebben bepaalde genen die maken dat als de ziekte in de aardappel raakt, de plant de cellen rond die belager doodmaakt waardoor de ziekte zich niet verder kan verspreiden. Op zich hebben die varianten verder niet zoveel interessants voor ons want ze maken heel kleine oneetbare knolletjes aan, die voor de mens zelfs schadelijke stoffen bevatten. Maar als we onze tafelaardappel daarmee kruisen kun je die resistentie-eigenschap daarin binnenhalen."

Veredelen doe je zo

Hoe dat veredelen precies in zijn werk gaat? Eising vertelt wat zijn kweeklab doet: "Je start met een aardappelplant die bepaalde kenmerken heeft, en je wil die verbeteren met de eigenschappen – bijvoorbeeld resistenties – van een andere plant. Dan ga je stuifmeel van de bloem van de ene naar die van de andere brengen, waardoor de kruising gebeurt. Wanneer aan die plant een besje groeit, bevat dat zaadjes die in zijn genenmix de eigenschappen van beide ouderplanten bevat. In de planten die daaruit groeien, levert dat resultaten op die erg kunnen verschillen. Vergelijk het met hoe verschillend drie kinderen van eenzelfde moeder en vader kunnen zijn."

"Dat is het eerste jaar. Het jaar daarop planten we het ene knolletje dat aan elk plantje groeit uit, waarna we de eerste vegetatieve vermeerdering krijgen: aan de plant van de volgende generatie zullen een aantal knolletjes hangen. En zo breiden we jaar na jaar uit, zodat we voldoende knollen krijgen om ze te gaan testen op resistenties en andere kenmerken. Na een selectie van een achttal jaar kun je zo'n nieuw ras eindelijk aanmelden bij de overheid voor de rassenlijst. Die heeft twee jaar nodig om vervolgens officiële proeven te doen, en het ras te beschrijven. Dat maakt dat het dus al snel tien jaar duurt vooraleer je een nieuw, commercieel beschermd ras hebt dat je in de markt kunt zetten."

Het zekere boven het onzekere nemen

Of dat echt zo lang moet duren? Eising vindt van wel. "Doordat je met knollenvermeerdering werkt, kan het niet anders dan dat je pas jaar na jaar vooruitgang boekt. Maar ook de milieueffecten spelen een rol. Elk jaar is anders en elk land heeft een eigen daglengte, luchtvochtigheid en ga zo maar door. Dat maakt dat een aardappel dus anders gedijt in België dan in Zweden. Al die effecten moeten getest worden. Kwestie van toch een bepaalde teeltzekerheid te kunnen garanderen eens je een aardappel op een markt brengt."

Lotz legt dat lange tracé op genetisch niveau uit. "De aardappel is een geweldig complexe plant op genetisch vlak. Het is een tetraploïde plant, wat wil zeggen dat alle chromosomen in setjes van vier zitten, en dat zorgt ervoor dat het kruisen erg traag verloopt. Komt daarbij dat we ondertussen ook weten dat je met één resistentie-gen heel weinig bent, want dan past de Phytophthora zich binnen enkele jaren weer aan. Je hebt minstens twee resistenties nodig, en tegelijk moet je dan nog de teelt goed blijven monitoren zodat je het op tijd in de gaten krijgt als de ziekte je toch weer een stapje voor dreigt te zijn."

De voordelen van cisgenese

Een uitdaging dus, en daarom trok de Nederlandse overheid geld en energie uit voor een grootschalig project om het over een andere boeg te gooien. In het DuRPh-project probeerden de Wageningse onderzoekers het met genetische manipulatie. "Niet de fel gecontesteerde transgenese, waarbij genen van andere planten worden binnengebracht, wel de zogenaamde cisgenese waarbij je genen uit soortgelijke platen gebruikt waarmee je ook kunt kruisen. Het verschil is dat wij met genetische technieken heel gericht de juiste genen kunnen binnenbrengen in de plant, terwijl we bij de klassieke veredeling moeten wachten tot de gewenste combinatie in één knolletje opduikt dat we kunnen gaan vermeerderen. Cisgenese is een veel preciezere manier van werken, waarmee je heel duidelijk ziet waar de genen terechtkomen. Je ziet ook meteen of er nog andere stukjes DNA zijn meegekomen en of er bijvoorbeeld een gen beschadigd is geraakt. Dat soort zaken weet je bij gewone kruising niet."

Het DuRPh heeft tien jaar gelopen, en bleek heel succesvol. “Er zijn veel proefvelden geweest”, weet Lotz. “Ook op dat veld in Wetteren waar zoveel rond te doen is geweest, zijn DuRPh-planten getest. We hebben onvoorstelbaar veel geleerd, zoals bijvoorbeeld dat een aantal genen gecombineerd ook resistentie opleveren, zelfs al zijn ze op zichzelf niet bestand tegen de ziekte. Dat is kennis die ook in de klassieke veredeling van pas komt, net als de merkers die we ontwikkeld hebben waarmee je snel kunt zien of een aardappel bepaalde eigenschappen bevat."

Bedrijven durven niet

En daar stopt het goeie nieuws, want tussen droom en daad staan bezwaren in de weg. En wetten. "Voor de Europese Unie valt cisgenese onder de uitgebreide toelatingsprocedure die ook voor transgene manipulatie valt", aldus Lotz. "Dat vraagt een heel uitgebreid toelatingsdossier dat niet alleen erg duur is, maar waarvan de doorlooptijd ook heel onduidelijk is. Gevolg? Geen enkel Europees bedrijf heeft zich er dus al aan willen wagen, terwijl dit type planten in Canada en de VS wel al zijn toegelaten. Hierdoor blijven er grote kansen liggen om veel minder te hoeven spuiten in de aardappelteelt. De Nederlandse Tweede Kamer heeft de staatssecretaris van Landbouw dan ook gevraagd te bepleiten bij de EU dat men voor cisgenese niet zo’n uitgebreid toelatingsdossier nodig heeft."

Hybride dan maar

Andere wetenschappers bewandelden dan maar een ander spoor. "We hebben de tomaat daarvoor als voorbeeld gebruikt”", zegt managing director Hein Kruyt van aardappelveredelingsbedrijf Solynta: "In 2006 werkten we bij DeRuiterSeeds, een bedrijf dat vooral hybride veredeling bij tomaat toepast. We hadden zo’n groot marktaandeel in tomaat dat we verkenden of we ons assortiment konden uitbreiden. We keken daarom rond voor nieuwe gewassen, en kwamen bij de aardappel uit. Als we erin zouden slagen om daarvan hybride zaad te maken, zouden we de teelt een hele stap vooruit kunnen helpen."

Hybridezaad biedt immers een aantal voordelen tegenover de klassieke pootaardappel die als teeltmateriaal wordt gebruikt, zegt Kruyt. "Om te beginnen heb je het voordeel dat je de aardappel net zo goed kunt veredelen tot ze resistent tegen ziektes is, maar er is ook een logistiek voordeel. Het kost immers veel minder ruimte om zaad te transporteren, dan pootgoed, dat ook nog eens bederfelijk is of vatbaar voor ziekten. Je hebt maar 25 gram zaad nodig voor een hectare opbrengst in plaats van 2.500 kilo pootgoed. Dat scheelt een hoop in vervoerskosten."

Gestapelde resistenties

Het ging niet vanzelf. "We hebben vijf researchpaden nodig gehad voor we met eentje succes hadden", duidt Kruyt, maar uiteindelijk ontwikkelde Solynta de eerste hybride aardappel. "De grote troef van onze aardappel is dat we hebben kunnen aantonen dat we gestapelde resistenties tegen de aardappelziekte in korte tijd in een hybride kunnen inkruisen. En dat hebben we op natuurlijke wijze bereikt. Zonder genetische modificatie. Gewoon door het maken van kruisingen, zoals een bij met het stuifmeel ook doet."

Gestapelde resistenties? Kruyt legt uit. "We kunnen een mooie moederplant met twintig goede eigenschappen verrijken met bijvoorbeeld een ziekteresistentie zodat de moeder plant nu 21 goede eigenschappen heeft. Bij de vaderplant kunnen we hetzelfde doen. Als we die twee planten dan gaan kruisen, krijg je een 'kind' dat 42 goede eigenschappen heeft met daarbij dus twee gestapelde resistenties. En het leuke van hybride planten is dat je eindeloos kunt doorgaan met bijzetten van eigenschappen, zonder dat je de oorspronkelijke plant wijzigt."

De Afrikaanse markt op met de hybride aardappel

Halleluja! Of niet? "Zoals bij elke andere resistentie moet je in de gaten houden dat de ziekte ze niet overwint", zegt Kruyt, "maar het mooie aan deze techniek is dat je snel kunt reageren. Wetenschappers hebben al ongeveer dertig resistenties bij aardappels ontdekt. Die liggen al jaren in de kast, omdat we de tools nog niet hadden om die eigenschappen in een aardappel te krijgen. Dat kan nu wel, en wat we nu doen is zoeken naar optimale combinaties van die resistenties. Met de hybridetechniek kunnen we op twee jaar een aardappel ontwikkelen met een nieuwe set resistenties. En als je het doorbreken ziet aankomen, kun je zelfs een hele pijplijn klaarzetten van verschillende soorten resistenties tegen verschillende vormen van de schimmel. Dat is de kracht van die hybride benadering: het is geen eenmalig iets, maar een heel systeem om die schimmel te lijf te gaan."

Als alles goed gaat trekt Solynta volgend jaar de markt op met zijn hybride aardappel. Eerst in Afrika, zegt Kruyt. "Daar ligt de lat immers wat lager. Waar een boer in België en Nederland ongeveer zestig ton opbrengst per hectare moet kunnen bieden, is dat in Afrika maar 8.000 kilo opbrengst per hectare. We hebben tests gedaan in Oeganda en Congo en haalden er 30.000 kilo per hectare. Dat is dus wel aantrekkelijk, want als je iets wil introduceren moet het natuurlijk beter zijn dan wat al bestaat. Voor we daar bij ons zover zijn, hebben we nog vier plantgeneraties te gaan. Een Europese introductie zal dus iets voor in 2021 zijn."

Hybridetechniek als extra optie

Lotz bekijkt het geïnteresseerd van aan zijn universiteitsbureau. "Ik denk niet dat het dé oplossing is, maar ik beschouw hybridetechnieken als een van de vele tools in de veredelingsgereedschapskist. Klassiek veredelen zal ook nog altijd nodig zijn, en ook genetische modificatie is nog steeds een hele goeie manier om een bestaand ras resistent te maken. Maar er zit ook zeker iets in die hybride rassen om grote stappen mee te maken naar ander eigenschappen en andere veredelingsdoelen."

Emotionele aangelegenheid

Het lijkt misschien allemaal ver van het bed van boer Bart, maar dat is het niet. Misschien test hij over een paar jaar hybride aardappelen uit. Voorlopig kijkt hij naar zijn testbedden met klassiek veredelde planten. "Het is een kick om in die grond te krabben, en te zien wat er naar boven komt", zegt hij. "Een emotioneel moment ook, want je weet nooit wat je vindt: we kunnen 's ochtends fantastisch goed gezind zijn, 's middags in de diepste put zitten, om 's avonds opnieuw gelukkig te zijn. Want het kan altijd ergens tegenvallen. Zelfs al haal je een set perfecte knollen uit de grond, dan kan het nog blijken dat ze na het wassen toch gaan rotten. Of dat ze niet goed bewaren. Het is nu eenmaal een natuurproduct, en dat is per definitie onvoorspelbaar. En dan nog is het afwachten wat de consument ervan vindt. Als je dan ziet dat het wel wordt opgepikt, voel je een voldoening die met geen woorden te beschrijven valt."