Snelheid bottleneck bij opsporen plantenziektes

Tijdens de teelt van gewassen gaat wereldwijd zo'n 30 procent van de opbrengst verloren, gedeeltelijk als gevolg van plantenziektes. Door deze ziektes al tijdens de groei te detecteren, kunnen telers ingrijpen, besmetting voorkomen en hun opbrengst verhogen. De afgelopen decennia is de kennis over ziekteverwekkers sterk toegenomen en zijn steeds geavanceerdere detectiemethodes ontwikkeld.

'Dat is nodig, omdat we over de hele wereld met plantmateriaal aan het slepen zijn', zegt Peter Bonants, teamleider Bio-interacties en Plantgezondheid van Wageningen University & Research. 'Daarmee bestaat de kans om ziektes en plagen te introduceren die in het verleden niet in Europa voorkwamen en die hier vanwege de klimaatverandering nu kunnen overleven.'

Laboratoria

Volgens Helma Verberkt, programmamanager plantgezondheid bij LTO Glaskracht Nederland, maken de meeste tuinbouwbedrijven gebruik van laboratoria voor het detecteren van plantenziektes. Grotere productiebedrijven leiden steeds meer eigen specialisten op en andere huren scouts in om ziekten, plagen en afwijkingen te signaleren.

Door te kijken naar het gewas, afwijkingen in de groei en signaalplaten kunnen zij ziekten of plagen waarnemen en monitoren. Als er onduidelijkheid bestaat over welke ziekte of plaag het betreft, nemen tuinbouwbedrijven monsters die ze naar publieke of private laboratoria sturen, zoals die van Naktuinbouw of Groen Agro Control. 'Alleen grote opkweekbedrijven hebben eigen onderzoeksafdelingen met eigen laboratoria', zegt Verberkt.

Elisa-test

In de laboratoria kan bijvoorbeeld de Elisa-test plaatsvinden, die tegen relatief lage kosten specifieke bacteriën en virussen kan opsporen, zoals de Xanthomonas-bacterie in aardbeienplanten.

Duurdere laboratoriumtesten zijn de TaqMan-PCR, die door het zichtbaar maken van genetisch materiaal (DNA en RNA) drie tot vier verschillende ziekteverwekkers in een monster aan kan tonen, elektronenmicroscopie, die virussen zichtbaar kan maken, en Luminex, die tot honderd ziekteverwekkers zoals het tomatenmozaïekvirus koppelt aan gekleurde paramagnetische bolletjes.

LAMP-test

Voor gebruik op locatie is de LAMP-test geschikt, met draagbare apparatuur die binnen een half uur op basis van DNA en RNA ziekteverwekkers kan aantonen, zoals een virus in de witte vlieg, die dit op gewassen kan overdragen. Deze techniek is bij inspecteurs en sommige adviseurs al in gebruik om op locatie ziektes en plagen te detecteren. Met de schaalvergroting zullen grote tuinbouwbedrijven deze techniek in de nabije toekomst mogelijk zelf gaan toepassen, is de verwachting.

Een andere ontwikkeling voor in het veld of de kas is de LFD, een relatief voordelige sneltest die wel iets wegheeft van een zwangerschapstest en die binnen tien minuten resultaat oplevert over besmetting met schimmels, virussen of bacteriën als de Xanthomonas.

Robots met camerasystemen

In het veld of de kas liggen in de toekomst ook mogelijkheden voor moderne vision-technieken als Next Generation Phenotyping. Deze techniek kan met camera's kleurenbeelden produceren waarop bijvoorbeeld te zien is hoe het fotosyntheseproces in een plant is verlopen of stressfactoren zichtbaar zijn, zoals bijvoorbeeld bij lelies die zijn besmet met het SLRSV-virus.

In de kassen zullen in de toekomst mogelijk robots die zijn uitgerust met camerasystemen een signaal geven bij een verdachte plant, waarna een moleculaire test uitsluitsel kan geven wat er precies aan de hand is.

Het detecteren van plantenziektes staat of valt met kennis, bemonsteringstechnieken en detectietechnologie en samenwerking met de praktijk, is de ervaring van Bonants. 'Naast de prijs, vaak een bottleneck, is kennisuitwisseling tussen theorie en praktijk enorm belangrijk', zegt hij. 'Samen met de Engelsen en de Fransen lopen wij in Nederland op dit gebied voorop.'

Veel perspectief

Verberkt is ervan overtuigd dat de nieuwe technieken het begin zijn van een ontwikkeling die zich steeds meer naar de praktijk zal vertalen. Technieken op basis van RNA/DNA, zoals als Next Generation Sequencing, Luminex en geavanceerde cameratechnieken bieden veel perspectief, omdat ze leiden tot snellere en gedetailleerde diagnostiek.

Het gebruik in de praktijk van de nieuwe systemen is in de toekomst alleen haalbaar als ze robuuster, sneller, betrouwbaarder en goedkoper worden, geeft Verberkt aan.

Testsystemen

Om dit verder uit te rollen naar de praktijk heeft LTO Glaskracht Nederland in samenspraak met Wageningen University & Research, grote opkweekbedrijven en telersverenigingen een indicatie ingediend bij de Topsector Tuinbouw & Uitgangsmateriaal om te komen tot on-site testsystemen voor detectie van meerdere ziekten en plagen tegelijkertijd (multiplexdetectie).

Kennis uit dit project is voor alle tuinbouwsectoren interessant en sluit aan bij geïntegreerde systemen (IPM) in de tuinbouw, stelt Verberkt.