Stikstof-efficiëntie bij spinazie

Onderzoekers van Wageningen University & Research evalueren een serie bestaande spinazie-rassen voor groei onder lage stikstofgift. Dit onderzoek wordt eerst op hydrocultuur uitgevoerd: de rassen worden in de kas op water geteeld. Dat heeft het voordeel dat je de omgevingsinvloeden kan standaardiseren en beter de planteigenschappen kan vinden die bepalend zijn voor stikstof-efficiëntie. Die planteigenschappen worden daarna in veldproeven getoetst in zowel biologische als gangbare teelt. Zo worden de eigenschappen geïdentificeerd die kunnen worden gebruikt voor selectie in veredelingsprogramma’s. Het onderzoek levert ook kennis over de mechanismen die bijdragen aan een efficiënter gebruik van stikstof, met name bij gering aanbod. Daarnaast worden rassen geïdentificeerd die goed presteren bij lage stikstofgift en eventueel kunnen worden gebruikt in de biologische teelt en/of als kruisingsouders.

Met behulp van kruisingen wordt een zogenaamde mapping-populatie gemaakt. Met die populatie worden eigenschappen die bijdragen aan efficiënt stikstofgebruik, genetisch in kaart gebracht. Vervolgens worden moleculaire merkers ontwikkeld waarmee verdelingsbedrijven in het laboratorium snel en goedkoop op de eigenschap kunnen selecteren.

Spinazie bij twee stikstof-niveaus (voorgrond hoog, midden laag) in een hydrocultuur-opstelling van Wageningen University & Research

Er zijn zeven veldproeven uitgevoerd. De resultaten van alle veldproeven worden geïntegreerd geanalyseerd waardoor de zogenaamde ‘genotype x milieu interactie’ kan worden berekend.

Er zijn planteigenschappen gevonden die bijdragen aan stikstofefficiëntie van spinazie. De gevonden eigenschappen op het hydrocultuur systeem blijken te correleren met prestaties in het veld, waardoor ze als selectiecriterium gebruikt zouden kunnen worden. Bovendien kunnen we met dit systeem op water goed waarnemen welke eigenschappen bijdragen aan de agronomische prestatie van spinazierassen onder lage stikstof-beschikbaarheid. Daarom is de volgende stap gezet: evaluatie van de groei van de mapping-populatie onder lage stikstof beschikbaarheid op het water systeem. Deze gegevens kunnen in een later stadium worden gebruikt voor QTL mapping: het in kaart brengen van de genen die allemaal een (kleine) invloed hebben op één bepaalde complexe gewaseigenschap. Verschillende populaties zijn geanalyseerd om en eerste indruk te krijgen van de eigenschappen die uitsplitsen. Op grond van deze evaluatie is de meest ideale populatie gekozen. Intussen worden de geselecteerde planten gefingerprint met behulp van 350 verschillende SNP merkers: moleculaire merkers die een DNA-verschil van één nucleotide kunnen aantonen.

De resultaten moeten tot een proefschrift leiden dat in de zomer van 2015 gereed zal komen.

ENZA Zaden/Vitalis (Marcel van Diemen, Mathieu Pel), Nunhems Zaden (Jan Dijkstra, Patrick Thommassen), PopVriend (Jan de Visser), Rijk Zwaan (Beatrice Lindhout, Vincent Kock). Wageningen Plant Breeding (Rafael Chan Navarrete, Oene Dolstra, Gerard van der Linden, Edith Lammerts van Bueren)

Diverse master studenten hebben bijgedragen aan dit project door hun masterthesis te koppelen aan een onderdeel van dit project.