Hoe het DNA van thee een grote crisis zou kunnen afwenden

Daarnaast heeft intensief gebruik van pesticiden en chemische meststoffen ervoor gezorgd dat de bodem van theeplantages jaarlijks gemiddeld met 2,8 procent verarmd is. De chemische meststoffen vloeien ook af naar waterwegen, en dat kan grote problemen voor de volksgezondheid en het milieu veroorzaken.

Er is echter nieuwe hoop nu wetenschappers van het Kunming Institute of Botany aan de Chinese Academy of Science het volledige genoom van thee in kaart hebben gebracht. Die genetische informatie kunnen ze gebruiken om nieuwe variëteiten van de theeplant te kweken en om het groeiproces te versnellen. Bovendien zouden ze de smaak en voedingswaarde van het drankje kunnen verbeteren.

Betere thee ontwikkelen

Het genoom van de theeplant onthult op genetisch niveau hoe de plant omgaat met stressfactoren uit de omgeving en hoe hij zich verdedigt tegen plagen en ziektes. Daarnaast geeft het informatie over de smaak, productiviteit en kwaliteit van de plant. Op die manier kunnen telers op een preciezere manier betere theesoorten ontwikkelen die meer opbrengen en water en voedingsstoffen efficiënter gebruiken. Tegelijkertijd zou op die manier de genetische diversiteit van theeplanten vergroten, wat de algemene gezondheid van de theeplantenpopulatie alleen maar ten goede zou komen.

Bovendien is het genoom van de theeplant een belangrijke mijlpaal voor wetenschappers. Ze begrijpen de complexe evolutie en de functie van belangrijke genen nu beter, waardoor ze meer inzicht hebben in de stresstolerantie, de smaak en het aanpassingsvermogen van de plant. 

Wenselijke genen verbeteren

Met bijna 37.000 genen is het nieuwe theegenoom erg groot, namelijk vier keer zo groot als het genoom van de koffieplant. Door natuurlijke selectie tijdens de evolutie heeft de theeplant al honderden genen ontwikkeld die hem resistenter maken tegen omgevingsfactoren zoals droogte en ziektes. Die genen zijn moleculaire merktekens en wetenschappers kunnen ze herkennen en gebruiken om planten te selecteren voor de teelt. Zo kunnen ze met meer zekerheid een volgende generatie planten kweken die de genen en dus de eigenschappen hebben die ze willen, en kunnen ze het kweekproces versnellen. Nu het genoom in kaart is gebracht, kunnen ze met genetische modificatie (GM) wenselijke genen verbeteren of activeren (of minder wenselijke genen uitschakelen).

Dezelfde principes kunnen ook toegepast worden om de voedingswaarde en geneeskrachtige werking van bepaalde theesoorten te verhogen. In het genoom zitten genen die gelinkt worden aan biosynthese, een proces waarbij proteïnen en enzymen aangemaakt worden. Die vormen flavonoïden, terpenen en cafeïne, de chemische verbindingen die thee zo lekker maken. Bovendien hebben ze een grote invloed op het aroma, de smaak en de kwaliteit ervan. Met genetische kweektechnieken kunnen wetenschappers de smaak van thee verbeteren en die lekkerder of voedzamer maken.

Ze kunnen bijvoorbeeld de biosynthetische genen voor cafeïne uit de theeplant verwijderen om planten met een laag cafeïnegehalte of planten zonder cafeïne te kweken. Door tegelijkertijd bepaalde chemische verbindingen te stimuleren, kunnen ze de thee dan gezonder maken en volledig nieuwe smaken ontwikkelen om thee met cafeïne appetijtelijker te maken.

Cruciale stap

Sinds 2014 is er ongeveer 5,56 miljoen ton thee gekweekt op meer dan 3,8 miljoen hectare land. Omdat het zo’n culturele en economische waarde heeft, is het voor miljoenen mensen belangrijk dat de plant een duurzame toekomst heeft. Deze eerste succesvolle poging om het theegenoom in kaart te brengen, is een cruciale stap om theeplanten robuuster, productiever en lekkerder te maken. En dat in een tijd waarin we ook voor gigantische klimaatuitdagingen staan.

Dit artikel is een vertaling van het in het Engels geschreven artikel van Chungui Lu, professor Duurzame Landbouw, Nottingham Trent University