Het optimaliseren van fotosynthese lijkt op papier een echte doorbraak.
Sommige gewassen, zoals tabak, aardappelen en tarwe, halen onder experimentele omstandigheden een meeropbrengst van 10 tot 40 procent, terwijl gerst met een lager chlorofylgehalte, 40 tot 50 procent meer vocht vasthoudt bij waterstress.
Maar kunnen deze resultaten, die in het laboratorium door genoommodificatie zijn verkregen, ook worden behaald via conventionele veredeling? Het Franse Greenscale-project toetst de voordelen van ' bleke' gerst; gerst met een verlaagd chlorofylgehalte. Dit is in de ver- edeling een nog grotendeels onontgonnen onderzoeksgebied, omdat lichtere, blekere planten vaak worden geassocieerd met tekorten en ziekten, en daardoor al snel worden afgekeurd. “Uit de wetenschappelijke literatuur blijkt dat wanneer deze bleekheid uitsluitend ontstaat door een lager chlorofylgehalte, de opbrengsten stabiel blijven of zelfs kunnen verbeteren“, aldus Fabien Chardon, onderzoeker en projectcoördinator bij het Franse instituut IJPB
“Bij moderne gewassen krijgen de bladeren bovenin de plant vaak meer licht dan ze nodig hebben, terwijl de bladeren onderin te weinig licht krijgen“, legt de onderzoeker uit. Een minder gepigmenteerd bladerdak zou kunnen leiden tot meer lichtbeschikbaarheid voor de onderste bladeren.
Fabien Chardon, onderzoeker aan het Jean-Pierre Bourgin Instituut (Frankrijk).
Twee belangrijke uitdagingen
Het Arvalis-instituut, partner in het Green- scale-project, is dit jaar begonnen met veldproeven om rassen met een laag chlorofylgehalte te testen onder verschillende voedings-, water- en klimaatomstandigheden. Met deze data kan door middel van modellering de gewasgroei en de impact daarvan op het ecosysteem in verschillende scenario’s worden nagebootst.
De ambitie is tweeledig. Ten eerste gaat het erom rassen te identificeren die mogelijk beter bestand zijn tegen droogte. De plant geeft namelijk boven het optimale chlorofylgehalte overtollig licht als warmte af. “Door de pigmentatie iets te verminderen, hopen we dat we de temperatuur van het bladerdak, en daarmee de verdamping, kunnen verlagen.“
Het verminderen van de stikstofbehoefte is het tweede doel. Tijdens de vegetatieve fase wordt de helft van de stikstof in de bladeren verbruikt door lichtabsorberende eiwitten, die zich binden aan chlorofylmoleculen. De verwachting is dat in minder groene planten deze eiwitten minder stikstof nodig hebben om zich te binden. “Behalve dat we willen onderzoeken of dit daadwerkelijk het geval is, willen we er ook achter komen hoe deze eiwitten zich tijdens de groei verplaatsen.“ Dit zou kunnen leiden tot een vermindering van de koolstofvoetafdruk en de bemestingskosten. “Volgens de literatuur zouden we een stikstofbesparing van 5 tot 10 procent in granen kunnen realiseren als we de chlorofyl net genoeg verlagen, zonder de opbrengst te beïnvloeden“, zegt Fabien Chardon.
Blijf in contact.
Hebt u suggesties, kritiek of lof voor de redactie? Schrijf ons
Bemærk: Vi kan kun behandle kommentarer, skrevet på engelsk.
