Innovatief en alledaags

Met nucleaire technieken herleeft de gemberproductie op Jamaica

Jamaica stond ooit bekend stond als 's werelds grootste producent van gember. Maar het land is uit de rangorde gevallen nu het slachtoffer is geworden van wijdverspreide ziekten die de gemberteelt aantasten. De gemberproductie is de afgelopen 20 jaar gestaag gedaald op het Caribische eiland, wat gevolgen heeft voor het inkomen en de bestaansmiddelen van de boeren.  

"Sommige boeren verliezen meer dan de helft van hun oogst door ziekten die grote delen van het gemberareaal aantasten", aldus Ruth Simpson, landbouwconsulente voor het Environmental Health Fund Project, een nationale organisatie die zich inzet voor het milieu in Jamaica. Het Internationaal Atoom Agentschap, de IAEA, steunt Jamaica, in samenwerking met de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO), door nieuwe gembervariëteiten te ontwikkelen, die tolerant zijn voor de heersende ziekten. Hoewel de IAEA en de FAO deskundigen over de hele wereld hebben ondersteund bij het veredelen van meer dan twee dozijn verschillende gewassen, is dit de eerste keer dat nucleaire technieken worden gebruikt om gember te verbeteren. Met deze technieken worden gembervariëteiten van hoge kwaliteit ontwikkeld om de prijzen te verhogen die de boeren ter plaatse kunnen krijgen en voor hun export op de internationale markt.

Rizoomrot en teruglopende oogsten

De belangrijkste ziekte die de gemberproductie in Jamaica aantast, is Ginger Rhizome Rot (GRR), een ziekte die de aangetaste planten doodt. De ziekte wordt veroorzaakt door schimmels, bacteriën en wormen en leidt tot rot in de plant, waardoor de bladeren geel worden, verwelken en afsterven. In de belangrijkste gemberproducerende gebieden van Jamaica heeft de ziekte geleid tot meer dan 60 procent opbrengstverlies. "Rizoomrot wordt onbedoeld verspreid door gebruik te maken van besmette zaden van de vorige oogst, die er normaal en gezond kunnen uitzien," aldus Ryan Francis, teamleider bij de afdeling Biotechnologie van de Wetenschappelijke Onderzoeksraad (SRC) in de hoofdstad Kingston. "Het kan ook worden verspreid via de bodem, irrigatiewater en regenspatten naar aangrenzende planten." Rizoomrot kan gedurende lange tijd in de grond overleven en kan gemakkelijk van de ene plaats naar de andere worden overgebracht, voegde hij eraan toe. Deskundigen van het Gemeenschappelijk Centrum voor Nucleaire Technieken in Voedsel en Landbouw van de FAO/IAEA hebben met wetenschappers van het SRC samengewerkt om hoogwaardige gembervariëteiten te ontwikkelen die tolerant zijn voor de GRR-ziekte. Tot nu toe zijn er meer dan 120 lijnen van gemberplantjes - jonge of kleine planten - ontwikkeld, die momenteel worden gescreend op verbeterde eigenschappen. Nieuwe gembervariëteiten die zijn ontwikkeld op basis van bestraald plantmateriaal in weefselcultuur hebben een hoge tolerantie tegen de ziekte laten zien in een laboratoriumprotocol dat is toegepast met technische begeleiding van het Gemeenschappelijk Centrum FAO/IAEA.

Mutantlijnen

Deze tolerante mutantlijnen zijn geselecteerd voor verdere beoordeling onder veldomstandigheden (zie Wat is plantmutatieveredeling?). De regeneratie van planten met behulp van weefselkweek en bestraling is uitgevoerd in het Gemeenschappelijk Centrum van de FAO/IAEA, met de medewerking van Francis, die tegelijkertijd voor deze techniek is opgeleid. Dit heeft effectief bewezen dat mutatie-inductie door middel van gekalibreerde straling in combinatie met weefselkweek een doeltreffende manier is om vegetatieve gewassen zoals gember te verbeteren. Verwacht wordt dat nieuwe verbeterde mutantvariëteiten van gember binnen drie tot vier jaar beschikbaar zouden kunnen zijn, veel sneller dan met andere veredelingsmethoden, die doorgaans meer dan het dubbele of driedubbele van die tijd vergen om nieuwe variëteiten op te leveren. "Dit project zal de beschikbaarheid van gember van hoge kwaliteit in Jamaica vergroten, wat aan de verwachtingen van onze boeren zal voldoen en zal bijdragen aan het stabiliseren van de productie van gember voor lokale consumptie en export", aldus Shishca Higgins, Moleculair Bioloog bij het SRC.

Verbetering van gewassen op lange termijn

Via haar technische samenwerkingsprogramma heeft de IAEA nationale opleidingsworkshops, internationale beurzen en missies van deskundigen ondersteund die zich richten op plantpathologie en methoden voor gewasverbetering, hetgeen heeft geleid tot de ontwikkeling van screeningsprotocollen die kunnen worden gebruikt voor het identificeren en selecteren van verbeterde gembervariëteiten in Jamaica. Faciliteiten zoals een screenhouse en een laboratorium voor weefselkweek zijn verbeterd om te helpen bij de ontwikkeling en selectie van nieuwe gembervariëteiten die tolerant zijn voor de GRR-ziekte. "Nucleaire toepassingen hebben het potentieel om nieuwe gembervariëteiten te ontwikkelen met ingebouwde tolerantie tegen ziekteverwekkers tijdens de groei van het gewas," aldus Isaac Kofi Bimpong, plantenveredelaar en geneticus bij het Gemeenschappelijk Centrum FAO/IAEA. "Deze aanpak zal naar verwachting leiden tot de productie van gember van hoge kwaliteit met een aanzienlijke opbrengst om de grote economische verliezen te voorkomen die de plaatselijke boeren momenteel lijden."

De techniek van plantmutatieveredeling

Bij plantmutatieveredeling, die sinds de jaren dertig wordt toegepast, wordt gebruik gemaakt van nucleaire technieken om veranderingen in planten aan te brengen met het oog op gewasverbetering. Nucleaire technieken, zoals röntgenstralen of gammastralen, worden gebruikt om de zaden of het plantaardige teeltmateriaal, zoals stekken van een plant, te bestralen, die vervolgens in een steriel medium worden geplaatst om te groeien. De gekalibreerde straling, die het natuurlijke proces van spontane plantmutatie nabootst, maakt gebruik van de genetische opmaak van de plant zelf om het proces van ontwikkeling en selectie van nieuwe waardevolle agronomische eigenschappen te versnellen. De planten worden tijdens hun groei gecontroleerd en de planten die de gewenste kenmerken vertonen die voor verbetering in aanmerking komen, zoals ziekteresistentie, hoge opbrengst of droogtetolerantie, worden geïdentificeerd. Deze selecties gaan generaties lang door totdat nieuwe lijnen en nieuwe variëteiten van de plant zijn ontwikkeld.

Gerelateerd nieuws

Amerikaans bedrijf gaat geavanceerde demonstratie reactor bouwen
Bron: World Nuclear News6 mei 2021
In de Verenigde Staten gaat Tennessee Valley Authority (TVA) technische, operationele en vergunningssteun verlenen om Kairos Power te helpen bij de invoering van zijn Hermes-demonstratie-reactor met laag vermogen in het East Tennessee Technology Park (ETTP) in Oak Ridge, Tennessee, in het kader van
IEA rapport: mineralen zijn cruciaal voor toekomst schone energie
Bron: World Nuclear News5 mei 2021
Een wanverhouding tussen de klimaatambities van de wereld en de beschikbaarheid van kritieke mineralen kan leiden tot een tragere en duurdere energietransitie, zo blijkt uit een nieuw rapport van het Internationaal Energieagentschap (IEA). De in Parijs gevestigde organisatie schrijft in haar special
Oekraïne is vastbesloten kernenergie in te zetten
Bron: NucNet28 april 2021
Oekraïne werkt aan de ontwikkeling van haar kernenergiesector, met inbegrip van het gebruik van geavanceerde nucleaire technologieën zoals kleine modulaire reactoren. Dit met het oog op het waarborgen van zijn energiezekerheid, aldus de president van het Oost-Europese land, Volodymyr Zelensky.

Gerelateerd nieuws

In de Verenigde Staten gaat Tennessee Valley Authority (TVA) technische, operationele en vergunningssteun verlenen om Kairos Power te helpen bij de invoering van zijn Hermes-demonstratie-reactor met laag vermogen in het East Tennessee Technology Park (ETTP) in Oak Ridge, Tennessee, in het kader van
Een wanverhouding tussen de klimaatambities van de wereld en de beschikbaarheid van kritieke mineralen kan leiden tot een tragere en duurdere energietransitie, zo blijkt uit een nieuw rapport van het Internationaal Energieagentschap (IEA). De in Parijs gevestigde organisatie schrijft in haar special
Oekraïne werkt aan de ontwikkeling van haar kernenergiesector, met inbegrip van het gebruik van geavanceerde nucleaire technologieën zoals kleine modulaire reactoren. Dit met het oog op het waarborgen van zijn energiezekerheid, aldus de president van het Oost-Europese land, Volodymyr Zelensky.
Nieuwsoverzicht