Je leest:

Het kneedbare maïs-DNA

Het kneedbare maïs-DNA

Auteur: | 20 november 2009

Een groep internationale wetenschappers heeft na vier jaar onderzoek een genenkaart van maïs gemaakt. Met die kaart is het ineens makkelijker geworden om gunstige eigenschappen van maïs snel te vinden en nieuwe combinaties te telen.

Nieuwe DNA-gegevens van landbouwleven vliegen ons de laatste tijd om de oren. Begin deze maand werden genenkaarten van zowel het varken als het paard gepubliceerd, en nu, krap een maand later, is het belangrijke voedselgewas maïs aan de beurt.

Een dozijn wetenschappelijke publicaties, waarvan de voornaamste in het topblad Science, beschrijft de plek en het vermoedde doel van bijna alle genen die je kunt vinden in maïs. Een belangrijke vooruitgang, want maïs is voor de Derde Wereld een onmisbaar voedselgewas. Genen bepalen de erfelijke eigenschappen van een plant of dier, en in het geval van maïs betekent dat het ook de voedselopbrengst bepaalt.

En dit is ’m dan: het kneedbare maïs-DNA in kaart. De belangrijkste gegevens die je uit het genoom kunt aflezen, zijn elk in een cirkelvormig bandje afgebeeld. Zo heb je een paarse band, die op plekken waar je verdikking ziet aangeeft dat een stukje DNA zich ooit ergens op die plek tussen de rest van het genoom heeft gepropt. De binnenste banden geven verwantschap met andere grassen zoals rijst aan.

De hele verzameling genen in maïs – ook wel het genoom – blijkt een wilde boel te zijn. Vergeleken bij de mens bevat maïs-DNA veel meer losslingerende genen, ook wel transposons genaamd. Deze transposons verplaatsen en kopiëren zichzelf vaak. Dat zorgt ervoor dat het DNA van de plant snel verandert, waardoor het in nieuwe groeiomstandigheden – denk aan bijzonder regenachtig weer – bijna altijd wel een trucje klaar heeft staan. Volgens de onderzoekers is deze flexibiliteit van het maïsgenoom een van de redenen waarom maïs niet alleen in tropische, maar ook in gematigde werelddelen is te verbouwen.

Hoe en waar deze gunstige groeitrucs in het maïsgenoom zou zitten, valt met de genenkaart van de onderzoekers nu te achterhalen. Dat kan handig zijn om nieuwe maïssoorten te telen die zowel tegen warmte als koude kunnen, of bijvoorbeeld zelfs in relatief slechte jaren genoeg voedsel opleveren. Inderdaad: de wetenschappers willen met kruising of genetische modificatie graag nieuwe soorten supermaïs bouwen, die perfect aangepast zijn op het land waar ze groeien.

Supermaïs klinkt gezien de huidige voedselcrisis als een goed idee. Volgens de Wereldvoedselorganisatie (FAO) heeft de maïsvoorraad in Afrikaanse landen een dieptepunt bereikt. Juist in zulke landen zou supermaïs goed kunnen wezen. Kleine kanttekening is dat een nieuwe maïssoort waarschijnlijk alleen zin heeft als Westerse en Afrikaanse overheden voedsel in het algemeen beter gaan verdelen, en maïs niet meer voor biobrandstof wordt verbouwd. Iets waar de FAO zich dan weer niet over uitlaat.

De kans dat een nieuwe supermaïs dankzij de genenkaart gaat komen is hoog, zeggen de onderzoekers. Dat komt doordat boeren al zo’n tienduizend jaar maïs en zijn flexibele, kneedbare DNA in alle soorten en maten verbouwen – met als resultaat een stapel maïssoorten en genetische eigenschappen, waartussen geheid een paar mooie trucs voor supermaïs zitten. Dat schrijft een tweede onderzoeksgroep onder leiding van Edward Bruckler van de Amerikaanse Cornell-universiteit eveneens in Science, nadat zij met hulp van de nieuwe genoomkaart het DNA van 27 verschillende maïssoorten vergeleken.

Maïs bestaat in vele soorten en maten, en in die diversiteit zitten waarschijnlijk geheimen voor betere maïssoorten verborgen.
Sam Fentress, Wikimedia Commons

Tussen die 27 maïssoorten vonden Bruckler en zijn collega’s maar liefst 183 DNA-gebieden die vermoedelijk handige eigenschappen voor supermaïs bevatten. Dat concludeerden de wetenschappers nadat ze in een computer de DNA-gegevens van de maïssoorten vergeleken met de klimaatomstandigheden waarin ze worden geteeld.

Waar tussen twee maïssoorten het die DNA-gebieden totaal niet op elkaar leken, kwamen de klimaatomstandigheden ook niet overeen. En andersom bleek het ook op te gaan: het DNA van maïssoorten die in ongeveer hetzelfde soort klimaat groeiden, leek juist wel veel op elkaar. Waarschijnlijk zijn dat dus genen die de groei van de plant tijdens droogte, hitte, of juist koude en extreme regenval regelen. Kortom: genen om supermaïs van te kneden.

Verder onderzoek moet uitwijzen welke genen er nu precies in ieder DNA-gebied zitten, wat ze doen, en of ze inderdaad nuttig zijn voor een supermaïs.

Zie ook

De oorsprong van maïs (Kennislinkartikel)

Het genoom ontrafeld (Kennislinkartikel)

Wereldvoedseldag 2009 (Kennislinkartikel)

Moderne biotechnologie: een doos van Pandora? (Kennislinkartikel)

Transgene gewassen veroveren de wereld (Noorderlicht)

FAO-voedseltop zachtaardig voor rijke landen (NRC.nl)

Meer biotechnologie op Ditisbiotechnologie.nl

Dit artikel is een publicatie van Ditisbiotechnologie.nl.
© Ditisbiotechnologie.nl, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 20 november 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.