Roofmijten schieten komkommers te hulp
Iris Kappers (1966) heeft in Wageningen plantenveredeling en plantenfysiologie gestudeerd. Momenteel werkt zij drie dagen in de week als onderzoeker bij Plant Research International en Wageningen Universiteit, beide onderdeel van Wageningen Universiteit en Research Centrum.
Wat doe je voor werk?
Ik onderzoek de relatie tussen de plant, het plaaginsect en de natuurlijke vijand van dat insect. Heel bekend is de roofmijt als natuurlijke vijand van plantenetende spintmijten. Telers van planten in de kas laten al sinds jaar en dag kleine roofmijtjes los in hun kassen om plagen te bestrijden. Deze biologische bestrijding is goed voor het milieu omdat de teler geen of minder bestrijdingsmiddelen nodig heeft. Sinds ongeveer 15 jaar weten we dat de plant specifieke geurstoffen verspreidt wanneer hij door een plaag belaagd wordt. De natuurlijke vijand van de plaag wordt door die geurstoffen aangetrokken en weet zo precies de planten te vinden waarop het insect zich bevindt. In ons lab kijk ik naar spintmijt, kleine spinachtige diertjes die onder andere in de teelt van komkommers heel schadelijk kunnen zijn, en een roofmijt die weer van spintmijt leeft. De vijand van mijn vijand is mijn vriend zogezegd.
Wat onderzoek je precies?
We willen graag weten welke geurstoffen of mix van geurstoffen belangrijk zijn voor het aantrekken van het roofinsect. Wij werken met geurstoffen die behoren tot de chemische familie van de terpenen. Terpenen kom je in allerlei soorten in planten tegen. Sommigen hebben tot doel om bestuivers aan te trekken, anderen zijn juist giftig voor insecten. Er zijn ook terpenen die voor roofmijten het signaal zijn dat een plant belaagd wordt door spintmijt. Ik heb onderzocht of bepaalde terpenen, aantrekkelijk zijn voor de roofmijt Phytoseiulus persimilis. Terpenen zijn echter bijna niet in het lab te maken; je moet ze dus door een plant laten produceren. Het mooiste is nu om een plantensoort te hebben die de te onderzoeken terpenen niet maakt en dezelfde soort mét deze stoffen. Dat is ons gelukt door een gen dat voor één van deze terpenen codeert in het plantje 'zandraket' te zetten, een klein plantje dat ook in Nederland groeit. Dat doen we door genetische modificatie. Om de zandraket het terpeen te laten maken was nogal ingewikkeld en vereiste nauwe samenwerking tussen onderzoekers uit verschillende disciplines (organische chemie, biochemie, genetica, plantenfysiologie)
Hoe reageerden de roofmijten?
We lieten de roofmijten één voor één een glazen buis inlopen waar lucht met geurstoffen doorheen werd geblazen. Dat buisje vertakte zich. We konden bij de ene vertakking zandraket met het terpeen aanbieden en aan de andere kant gewone zandraket, zonder het terpeen. De roofmijten liepen in veel groter aantal het buisje in met lucht afkomstig van de zandraket met terpeen. Dit liet zien hoe belangrijk die geurstof is voor het aantrekken van roofmijt.
Belangrijk wetenschappelijk nieuws?
Jazeker, want er zijn meerdere onderzoekers die iets dergelijks proberen te doen, maar het is ons als eerste gelukt om dit soort terpenen in een andere plant aan te zetten, met bovendien een duidelijk biologisch effect (op de roofmijten). Nieuw was dan ook dat we het terpeen hebben laten maken in de mitochondriën en niet in het celplasma, de vloeistof waar de onderdelen van de cel in drijven. Deze mitochondriën zijn de energiefabriekjes van de cel. Het gevolg was dat ons artikel door het tijdschrift Science werd gepubliceerd, met Nature de twee belangrijkste wetenschappelijke tijdschriften ter wereld.
Ook goed nieuws voor de komkommertelers?
We willen nu in verschillende komkommerrassen uit de hele wereld onderzoeken welke terpenen aanwezig zijn en welke genen hier voor verantwoordelijk zijn. Als we weten welke terpenen en genen belangrijk zijn, kunnen we hier bij de veredeling van komkommer gerichter op selecteren. Op die manier ontstaan rassen die bij een beginnende plaag van spintmijt effectiever de hulp van roofmijten inroepen. Het is niet onze bedoeling om genetisch gemodificeerde komkommers op de markt te brengen.
Daarnaast willen we verder onderzoek doen aan de zandraket. De volgende stap is dat we een plant maken die het terpeen alleen verspreidt wanneer spintmijt aanwezig is.
Wat vind je leuk aan je werk?
Ik combineer in mijn onderzoek veel verschillende disciplines: van moleculair werk tot gedragswerk met roofmijten en alles wat daar tussen zit. Die afwisseling, waarbij ook veel studenten zijn betrokken maakt voor mij het werk erg aantrekkelijk.
