Eenzaam glijdt een naakte suikerbiet op een lopende band onder een camera door. Na een paar seconden verschijnt het driedimensionale beeld van de biet op een computerscherm. De ‘beet checker’ is een nieuw wapen van Advanta Seeds in de queeste naar de ideale suikerbiet.
“Hoe gladder de biet, hoe minder aarde eraan blijft hangen, hoe beter voor de suikerproductie,” verklaart Klaas van der Woude. Van der Woude is als senior breeder (zaadveredelaar in gewoon Nederlands) verantwoordelijk voor de gewasgroep suikerbieten van Advanta Seeds. “Aarde aan de biet verhoogt de transportkosten. Bovendien moet je aarde ook weer afvoeren, en bietengrond – hoe schoon ook – wordt zo ongeveer als chemisch afval beschouwd.” Dus probeert Advanta een biet te ontwikkelen met weinig vertakte wortels en zo min mogelijk uitstulpingen en inkepingen. Bijkomend voordeel: een gladde biet laat zich makkelijk oogsten.
Verstopt aan de boorden van de Westerschelde in het Zeeuwse Rilland ligt het Nederlandse onderzoekscentrum van Advanta Seeds. Er werken 125 mensen aan de verbetering van maïs, suikerbieten, gras en uien. Advanta, nummer vijf van de wereld, geeft 62 miljoen euro per jaar aan r&d uit. In Nederland, waar behalve een van de vier grote r&d-labs van het concern ook het hoofdkantoor en een productiefaciliteit staat, spendeert de joint venture van Cosun (voormalige Suikerunie) en AstraZeneca 15 miljoen aan onderzoek en ontwikkeling. Elke gewasgroep – er zijn er zes – heeft zijn eigen r&d-afdeling. Van de tweeduizend werknemers die Advanta wereldwijd heeft, is ongeveer eenderde bezig met onderzoek of ontwikkeling. Dat het r&d-budget toch ‘slechts’ 15 procent van de omzet bedraagt, komt doordat Advanta veel testwerk, zoals het verbouwen van de gewassen, uitbesteedt aan boeren.
Sinds Europa genetisch gemodificeerde voedingsgewassen in de ban heeft gedaan, concentreert Advanta Nederland zich op de traditionele zaadveredeling. Een plant die een commercieel interessante eigenschap heeft, bijvoorbeeld weerstand tegen bepaalde schimmels, wordt gekruist met ‘elitelijnen’ die goed op de markt presteren. Stuifmeel op de stamper brengen en hopen dat na herhaaldelijk kruisen en terugkruisen de gewenste eigenschap in de nieuwe nakomelingen terechtkomt, zonder dat andere interessante eigenschappen verloren gaan.
Proefveldjes
Zelfs met verdubbeling van het groeiseizoen door zowel op het zuidelijk halfrond (Chili) als het noordelijk halfrond (Frankrijk) te verbouwen, en zelfs met versnelling van het groei-proces in speciale klimaatkamers, blijft veredeling een proces van lange adem. Bovendien een seizoensgebonden proces. Als de oogst binnenkomt, is het op het lab topdrukte. Tus-sen de eerste pogingen om een nieuwe eigenschap in een plant te brengen en commercieel verhandelbaar zaad ligt gemiddeld zo’n 8 à 9 jaar.
“Je kunt wel op celniveau kijken of een bepaalde genetische eigenschap is overgedragen op een nakomeling, maar uiteindelijk heb je toch een hele plant nodig als je wilt doorkweken,” zegt Leon van Beuningen, eindverantwoordelijk voor de ontwikkeling van voedermaïs in Europa. “En het bevruchten is nog altijd handwerk. Daar gebruiken we studenten voor. Een zakje om de stuifmeeldraden van de vaderplant en dat vervolgens op de geselecteerde moederplant brengen.”
Als eenmaal kansrijke planten zijn gekweekt, bij voorkeur in warme landen, zodat de groei snel gaat, worden die getest op een van de honderdduizenden proefveldjes die Advanta over de hele wereld heeft. Grote lappen grond zijn verdeeld in stukjes van tien vierkante meter waar nieuwe soorten mogen bewijzen hoe goed ze zijn opgewassen tegen extreme hitte, kou, ongedierte, schimmels: kortom alle gevaren die normale verbouw in de open grond met zich meebrengt. Van Beuningen: “Van de 20.000 lijnen die we jaarlijks testen komen er uiteindelijk twee tot vijf in de commerciële fase.” De markt bepaalt welke eigenschappen aan bestaande eliterassen worden toegevoegd. In de snijmaïs gaat de aandacht momenteel uit naar het verbeteren van de verteerbaarheid van de totale plant. Hoe beter de koe de maïs verteert, hoe minder mest, hoe blijer de boer en de maatschappij.
Bij de suikerbieten is de zoektocht gericht op rassen die resistentie tegen de ziekte rhizomanie combineren met andere belangrijke ziekteresistenties en die veel, goed winbare suiker leveren. “Wie daar als eerste mee komt is spekkoper,” zegt bietveredelaar Klaas van der Woude. “We proberen van alles. Kruising met wilde soorten bieten waarvan bekend is dat ze resistent zijn tegen bepaalde ziekten. Voorwaarde is dat je bij kruising met onze huidige elitesoorten de goede eigenschappen die je al hebt zo veel mogelijk behoudt. Het is vaak een simpele rekensom. Een boer is bereid minder opbrengst te accepteren als een biet resistenter is, maar de opbrengst moet niet té laag worden, want dan kan-ie beter het risico van de ziekte accepteren.” Vooruitgang in de veredeling gaat op een slakkengangetje, vergeleken met de exponentiële verbeteringen in bijvoorbeeld de ict. Door plantenveredeling is de opbrengst van maïs de afgelopen 30 jaar met 23 procent gegroeid, het drogestofgehalte is met 7 procent gestegen, de verteerbaarheid met 5 procent, de oogsttijd is drie weken vervroegd. In de bietenbusiness klinken de cijfers spectaculairder. Waar een boer in 1965 400 uur werk aan een hectare suikerbieten had, is dat nu nog maar vier uur.
Genenlezer
Klonen is voor de plantveredelaar eeuwenoude traditie, daar is geen biotechnologie voor nodig. In het weefselkweeklab in Rilland staan in slagorde honderden minieme bietenplantjes opgesteld. Het tere groen doet bijna pijn aan de ogen in de helwitte kweekcellen. De plantjes zijn nieuwe varianten, maar ook stekjes van stekjes van stekjes van toplijnen. Sommige bietenplantjes zijn al twintig jaar oud. Voordat ze in de cel gaan, worden de plantjes gesteriliseerd om vervuiling te voorkomen. Op een voedingsbodem en in een gecontroleerd klimaat kunnen ze bijna oneindig lang bewaard worden, vrijwel zonder te groeien. Er gebeurt veel op micro- en zelfs nanoniveau bij Advanta. Met ‘marker’-technologie wordt op celniveau bekeken of, en hoe sterk, een bepaalde eigenschap aanwezig is. Dezelfde techniek uit de biotechnologie wordt paradoxaal genoeg ook gebruikt om te kijken of commercieel zaad is vervuild met genetisch gemodificeerd zaad. Omdat precies bekend is welke eigenschappen gmo-zaad, afkomstig uit Noord-Amerika, heeft, is het makkelijk zoeken op eventuele verontreiniging. Op de afdeling ‘molecular services’ worden per keer 1200 zaadjes van een partij vermalen en vervolgens in de ‘genenlezer’ gestopt. Op een computerscherm leest de analist uit hoe groot de hoeveelheid gmo-zaad is; de gemarkeerde eigenschappen vormen uitschieters in het dna-patroon. Komt de verontreiniging boven enkele tienden van een procent, dan is de partij niet geschikt voor verkoop, of verdere doorontwikkeling. In Europa althans. Nanotechnologie helpt het zaadveredelingsproces voor de maïsteelt met vele weken verkorten, doordat snellere analyses van de geoogste maïs kunnen worden gemaakt. Nu nog moeten in de hele wereld monsters gekweekt zaad op de verschillende laboratoria met infraroodmeters worden doorgemeten op eigenschappen als vochtgehalte en voedingswaarde. Advanta-onderzoekers hebben een methode bedacht om diezelfde meting direct op de oogstmachine te laten uitvoeren. De gegevens worden op de machine in een computer opgeslagen, en ter plekke kan worden beoordeeld of het nieuwe gewas doet wat het moet doen. De strikte Europese richtlijnen voor genetisch gemodificeerd voedsel brengen zaadveredelaars in een lastige spagaat. In Noord-Amerika, waar Advanta ook een lab heeft, mag wel worden geëxperimenteerd met het overbrengen van soortvreemde eigenschappen in een ander ras (transformatie); in Nederland niet. In het Belgische lab wordt nog wel met genetische modificatie gewerkt.
Stengel
“De markt bepaalt,” zegt Van Beuningen. “En als Europa geen gmo-producten wil, dan komen die er ook niet. Daarom zijn we in Nederland met genetische modificatie en proefveldjes met gmo-gewassen gestopt. Maar de kennis gooien we natuurlijk niet weg. Want als de publieke opinie over genetische modificatie straks verandert, willen we wel in business blijven. Bovendien, veel biotechnologische technieken zijn ook bruikbaar zonder dat je aan modificatie doet. Maar het blijft een vreemde zaak: we hebben het gereedschap voor verbeteringen, maar we mogen het niet gebruiken.”
Van Beuningen verwacht dat op zeer korte termijn de discussie over gmo in zijn branche, de snijmaïs voor veevoeder, nieuw leven wordt ingeblazen. In Europa rukt de maïswortelkever op. Gewone zaadveredeling heeft de kever nog geen halt kunnen toeroepen. In de VS is wel een resistent ras, maar dat heeft genetisch gemodificeerde eigenschappen. “Dat ras mogen we hier niet planten. Als we de snijmaïs willen behouden, zal er zwaar moeten worden gespoten met landbouwgif. Een interessant dilemma. Want al dat gif wil ook niemand.” Biotechnologie speelt Advanta ook op een heel ander front parten. Door de hype van de life sciences worden in Nederland wel veel biotechnologen en biochemici opgeleid, maar de traditionele plantveredelaar wordt steeds zeldzamer. “Toen ik plantenveredeling studeerde was er een groep van wel twintig studenten in Wageningen; nu zijn dat er maar een paar per jaar,” zegt Klaas van der Woude. “Terwijl we die mensen hard nodig hebben. Zelfs al zouden we over een tijdje weer genetische modificatie mogen toepassen, dan nog blijven de traditionele technieken heel belangrijk. Nu moeten we biotechnologen omscholen tot plantveredelaars.” Transformatie biedt zaadtechnologen spannende uitdagingen: suikerbieten met in plaats van suiker andere bestanddelen. Maar ook zonder genetische modificatie kunnen de veredelaars van Advanta nog wel even vooruit. Er wordt gezocht naar ‘haploïde lijnen’, planten die elk gen maar één keer hebben, zodat verdubbeling van de ouderplant altijd de perfecte nakomeling oplevert. ‘Apomixie’, ongeslachtelijke vermenigvuldiging van commerciële gewassen, staat nog in de kinderschoenen. Ook op het wensenlijstje: kortere maïs. Niet alleen om het landschap aangenamer te maken. “Hoewel, dat zou ik zelf ook wel een goede zaak vinden,” zegt Leon van Beuningen. “Maar het zou commercieel ook interessanter kunnen zijn. Hoe minder stengel je hoeft te versnijden, hoe hoger de voedingswaarde van de maïs.”
