Tomatenplant groeit 24 uur per dag door nieuw gen

Wat veel mensen niet weten is dat naast mensen en dieren, ook planten en andere organismen slaap nodig hebben. Dat gold tot voor kort dus ook voor tomatenplanten die in een kas worden geteeld, maar nu niet meer. Wageningse onderzoekers hebben namelijk een gen ontdekt waardoor gekweekte tomatenplanten 24 uur per dag via fotosynthese licht blijven omzetten in energie. Dit nieuwe gen maakt een twintig procent hogere tomaatproductie mogelijk.

8 augustus 2014

Stel je voor dat je nooit zou hoeven te slapen. Wat jou je dan allemaal wel niet gedaan kunnen krijgen op een dag? Voor tomatenplanten is dit werkelijkheid geworden dankzij Aaron Velez-Ramirez en zijn team van de Universiteit van Wageningen. Zij ontdekten namelijk een gen dat het voor tomatenplanten mogelijk maakt om dag en nacht te kunnen groeien. “Vrijwel ieder organisme doorloopt een bepaalde cyclus waarbij ze voor een bepaalde periode ‘stilstaat’. Deze periode is te vergelijken met slaap. Dankzij de ontdekking van het CAB-13 gen geldt dit niet meer voor de tomatenplant,” aldus Velez-Ramirez. Het onderzoeksteam publiceerde hun ontdekking in het tijdschrift Nature Communications.

Fotosynthese van de tomatenplant

Planten zijn voortdurend bezig met het omzetten van licht in energie en daarmee het produceren van suikers. De plant gebruikt deze suikers als bouwstoffen om vruchten, zoals tomaten, te produceren. Tomaten groeien in Nederland voornamelijk in kassen. In deze commerciële kassen is het aantal lichturen per dag iets hoger gemaakt dan in de natuur, maar hier zit een grens aan. Als de tomatenplant namelijk langer dan zestien uur per dag wordt blootgesteld aan licht, ontwikkelen ze verwondingen aan de bladeren waaraan de plant uiteindelijk dood kan gaan.

tomaten, tomaat, kas, zon, landbouw — Een Nederlandse kas met tomatenplanten.
Ruud Morijn

Uit het onderzoek van Velez-Ramirez en zijn team blijkt nu dat bepaalde wilde tomatensoorten, in tegenstelling tot moderne en productievere tomatenrassen, wel in staat zijn om continue licht om te zetten in suikers. Dit is te danken aan de aanwezigheid van het CAB-13 gen. Wanneer dit gen wordt ingekruist in de tomatenrassen die gebruikt worden in kassen, worden ook deze rassen immuun voor te veel licht. Naast dat deze tomatenplanten bladverwondingen bespaard blijven en tot twintig procent meer tomaten voortbrengen, lijken hier geen nadelige gevolgen aan te zitten. Dit is uiteraard zeer interessant voor de tuinbouw sector. Dit is ook de reden dat agrarische bedrijven als GreenQ en Monsanto mee hebben gewerkt aan dit onderzoek.

“Voor dit onderzoek hebben wij onze inspiratie gehaald uit de roos. Deze plant is namelijk ook in staat om 24 uur per dag, zeven dagen per week gebruik te maken van fotosynthese,” zegt Velez-Ramirez. “Wij zagen hierin grote voordelen voor de landbouwsector als wij het voor elkaar konden krijgen in andere planten. Nu dit gelukt is gaan we verder kijken. De aardappelplant bijvoorbeeld vertoont veel gelijkenissen met de tomatenplant. Dit is wellicht minder interessant voor de landbouwsector omdat het niet winstgevend is om aardappelen te laten groeien in een kas, maar op wetenschappelijk gebied valt hier nog wel winst te behalen.”

Naast de mogelijkheden op korte termijn voor de landbouwsector, opent deze ontdekking dus ook de deuren voor fotosyntheseonderzoek bij andere soorten planten. In theorie zou de ontdekking van het CAB-13 gen mogelijkheden bieden om nog veel meer soorten planten 24 uur per dag, zeven dagen per week gebruik te laten maken van fotosynthese. Helaas verandert dit niets voor ons mensen, wij hebben onze nachtrust nog altijd hard nodig.

Bron:

Aaron I. Velez-Ramirez, Wim van Ieperen, Dick Vreugdenhil, Pieter M.J.A. van Poppel, Ep Heuvelink & Frank F. Millenaar, A single locus confers tolerance to continuous light and allows substantial yield increase in tomato, Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms5549.