ENGINEERINGNET.BE - Valse meeldauw is een veelvoorkomende plantenziekte die gele of bruine vlekken veroorzaakt op de bovenkant van bladeren. Maar dat is pas in het eindstadium van de infectie te zien.
“De ziekte ontwikkelt zich ook steeds tot nieuwe varianten die resistente planten toch kunnen infecteren. Dit dwingt wetenschappers en veredelaars voortdurend om nieuwe resistente gewassen te kweken in een wedloop met de evoluerende ziektes”, aldus natuurkundige Jos de Wit.
Om gewassen te kweken die beter bestand zijn tegen ziektes hebben onderzoekers van TU Delft en Universiteit Utrecht een methode ontwikkeld waarmee je een beeld kunt vormen van veelvoorkomende planteninfecties. Dat kan voor het eerst zónder de plant dood te hoeven maken en vele malen sneller dan met de gangbare microscopie.
“Tot op heden moesten onderzoekers voor elke stap in het proces een plant doodmaken, kleuren en dan onder de microscoop bekijken”, zegt Jeroen Kalkman, universitair hoofddocent in natuurkundige beeldvorming. “Nu kunnen we met een nieuwe beeldvormingstechniek in real-time volgen hoe een ziekte zich in een levende plant ontwikkelt.”
Plantenwetenschappers weten vaak niet hoe een infectie precies verloopt in de plant en wat bepaalde gewassen ongevoelig maakt voor een ziekteverwekker. Het instrument geeft daar inzicht in, wat helpt om gewassen te kweken met een bredere resistentie voor diverse ziekten.
“Deze gewassen hebben minder pesticiden nodig, zijn beter bestand tegen extreme weersomstandigheden en leveren dus een hogere opbrengst op”, aldus Kalkman.
“De gebruikte techniek heet dynamische optische coherentie tomografie (dOCT)”, vertelt De Wit. “Daarbij zendt je licht uit en meet je de tijd die het licht nodig heeft om te reflecteren. Zo kun je binnen anderhalve seconde zo’n 50 tot 100 plaatjes schieten van een geïnfecteerd slablad."
"We kunnen plantenziektes met dOCT goed in kaart brengen doordat de ziektekiemen meer bewegen dan de plantcellen. Door kleurtjes te geven aan gebieden met meer beweging kunnen we een sterk contrast genereren tussen de ziekteverwekker en de plant. Zonder dOCT kun je de ziekte pas in een veel later stadium zien.”
Naast sla hebben de wetenschappers laten zien dat hun instrument ook werkt voor andere gewassen, zoals radijs en paprika met parasitaire rondwormen.
Wel is er vervolgonderzoek nodig om van de techniek een makkelijk bruikbaar stuk gereedschap te maken voor biologen zonder technische achtergrond. Kalkman: “Ik wil graag verder met dit onderzoek om de brug te slaan tussen de technologie en de biologie.”
Op de foto boven: scan van een slablad op celniveau met dynamische optische coherentie tomografie (dOCT). De groene lijnen zijn de draden van de valse meeldauw.
