Werken aan een van de meest grote uitdagingen voor de toekomst

Als businessunit Glastuinbouw van Wageningen University & Research doen wij niets op het gebied van veredeling. Voor vragen op dit terrein kunt u terecht bij het onderzoeksinstituut Plant Breeding. Dit instituut houdt zich bezig met de ontwikkeling, karakterisering, onderhoud en exploitatie van genetisch materiaal. Voor de belangrijkste focusgewassen (brassica, gerst, aardappel, tomaat, lelie en roos) zijn plantencollecties opgezet. Daarnaast worden methoden ontwikkeld om plantenveredeling efficiënter te maken, zoals moleculaire markers voor eigenschappen. Iets wat wij als businessunit wel doen aan het veredelingsproces om nieuwe rassen te ontwikkelen is een bijdrage leveren om grote aantallen planten te testen en de beste planten te selecteren.

Het snel, objectief en zeker meten van plant eigenschappen bespaard tijd en geld. Wij kunnen deze bijdrage leveren door de inzet van moderne kassen en klimaatkamers, fysiologische kennis, monsters en analyse van de gegevens met modellen. 

Eigenschappen
Om een plant goed te kunnen fenotyperen, moet duidelijk zijn wat de relevante eigenschappen zijn en waardoor deze worden bepaald. Met onze kennis van groei en ontwikkeling van (tuinbouw)gewassen kunnen wij een bijdrage leveren aan het opzetten van experimenten, het vaststellen van de klimaatomstandigheden en het toepassen van de meetwaardes. Wij hebben hiervoor een systeem bestaande uit meerdere kleurencamera’s en een belichtingseenheid om plantlengte, bladoppervlakte bloemen en bloemkleur te meten. Daarnaast zijn fluorescentie- en fotosynthesemetingen beschikbaar voor monitoring in de kas of in een klimaatkamer. We maken gebruik van modellen en gewasgroeimodellen om de groei en productie van een type onder verschillende omstandigheden te voorspellen. Dit kan kostbare tijd en (kas)ruimte besparen.

Onderzoeksfaciliteit
Binnen ons bedrijf is vrij recent een unieke onderzoeksfaciliteit in gebruik genomen. Op dit moment lopen hier een aantal testteelten om de faciliteit te valideren. Ik heb over deze faciliteit eerder overgeschreven. Het is een faciliteit die gebouwd is dankzij medefinanciering van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Deze faciliteit gaat ons enorm veel brengen aan nieuwe kennis, kennis die we keihard nodig hebben. Is het niet zo dat planten zeer essentieel zijn voor onze toekomst en al ons voedsel, voer en materialen in de toekomst afkomstig zijn van planten? Om de onze toekomstige voedselproductie en voedselzekerheid veilig te stellen zonder onze planeet volledig uit te putten zullen we moeten werken aan het ontwikkelen van nieuwe adaptieve gewassen en teeltsystemen. NPEC is een faciliteit die ons daarbij gaat helpen om via plantfenotypering te kunnen voldoen aan de toekomstige behoeften van de wereld op het gebied van voedselvoorzienig.

Uitdaging
Het zal één van de grootste uitdagingen voor de toekomst worden. NPEC staat voor The Netherlands Plant Eco-Phenotyping Centre en is een samenwerking met de Universiteit Utrecht. Deze grootschalige fenotyperingsfaciliteit waaraan nog steeds wordt gebouwd zal gaan bestaan uit klimaatkamers, geautomatiseerde kascompartimenten en veld- fenotyperingssystemen met drones en mobiele platforms. Deze nieuwe faciliteit zal een impuls gaan geven aan het Nederlandse plantenonderzoek. We kunnen met deze faciliteiten automatisch met een hoge doorvoer - en hoge resolutiegegevens verzamelen uit teeltsystemen zowel boven als ondergronds. Deze automatische fenotypering zal voor een enorme toename in de snelheid van plantenveredeling brengen waardoor nieuwe gewasvariëteiten in een zeer korte tijd op de markt kunnen worden gebracht. Het is mogelijk om nauwkeurige, high-throughput studies van plantprestaties te maken in relatie tot relevante biotische (microbioom interacties, competitie, ziekte) en abiotische (lichthoeveelheid en kwaliteit, voedingsstoffen, temperatuur, vocht, bodem-pH en atmosferisch CO2-niveau) factoren op verschillende niveaus.

Genetische eigenschappen
Het doel van NPEC is het faciliteren van onderzoek naar de impact van de omgeving op het plantenfenotype. Veel plantenfenotypes worden bepaald door omgevingscondities. Deze grootschalige en zeer nauwkeurige metingen helpen ons om ons begrip van de genetische eigenschappen en reacties van planten op hun omgeving te vergroten. We kunnen de prestaties van planten onder verschillende omgevingsomstandigheden analyseren en de eigenschappen karakteriseren die bijdragen aan de prestaties in meerdere omgevingscondities. Het is mogelijk om eigenschappen van planten in relatie tot biotische en abiotische factoren te bepalen. Denk dan bijvoorbeeld aan plant-microbioom interacties, plant-plant competitie, plantenziekten en blootstelling aan een groot aantal variabele abiotische omgevingscondities, zoals lichtkwaliteit, stralingsniveaus, nutriëntenvoorziening, temperatuur, vochtigheid, bodem-pH en atmosferische CO_{2 -}niveaus.

Mocht u nieuwsgierig zijn geworden of deze faciliteit iets voor u zou kunnen betekenen, u weet ons te vinden of neem een kijkje op NPEC.nl.

Jan Willem de Vries
University & Research
Business Unit Glastuinbouw