100900V1_SV Portfolio_Innovatie_NL.indd

T
H
E
D
N
A
O
F
S
E
S
V
A
N
D
E
R
H
A
V
E
Pionier in
Innovatie
De creatie en de zaadproductie van een nieuw
suikerbietenras kan twaalf jaar in beslag nemen voor
ze op de markt terechtkomt. Daarom levert het continu
veranderende en ingewikkelde proces voor de aanpassing
van suikerbieten aan de veld- en landbouwkundige
omstandigheden steeds meer producten op voor de
landbouwers en de industrie.
Deze snelle genetische evolutie is een combinatie van
de technische vooruitgang in de plantenbiologie en de
aandacht en passie van de onderneming voor het leveren
van nieuwe technologieën, nieuw kiemplasma, nieuwe
eigenschappen en nieuwe zaadbehandelingen voor rassen
die zijn afgestemd op de behoeften van de klant.
Toegewijd team van deskundigen
SESVanderHave herinvesteert meer dan 15% van haar omzet
in onderzoek en ontwikkeling en zet zich zo ten volle in voor de
ontwikkeling van de landbouw. Dankzij de moderne kweekmethodes en
instrumenten, die worden ontwikkeld en gebruikt door de eigen experts,
zijn de blauwe zaden van SESVanderHave de perfecte waardemeter
voor kwaliteit en betrouwbaarheid.
Kiemplasma, kruisingen, tests en veldwaarnemingen blijven de
basiscomponenten om beter zaad te kweken. Maar biotechnologie
is een erg belangrijke aanvulling geworden op de traditionele
kweekactiviteiten. Daarnaast wordt er ook belangrijke vooruitgang
geboekt dankzij de automatisering - met behulp van computers en
geavanceerde groeikamers - en dankzij de vele serres.
De blauwe zaden van SESVanderHave zijn de perfecte
waardemeter voor kwaliteit en betrouwbaarheid.
Ook de toepassing van technologieën, die DNA kunnen analyseren, de
sequentie ervan kunnen bepalen, en die DNA gebruiken en bewerken
om de genetische samenstelling van de geproduceerde rassen te
verbeteren, zorgen ervoor dat de wetenschap achter suikerbietenzaad
nooit stil staat. DNA bevat immers de genetische informatie van de
suikerbiet. De structuur van dat DNA beter begrijpen om genen te
combineren in nieuwe, performantere rassen is vandaag de dag de kern
van SESVanderHave’s kweekwerk en van haar biotechnologie.
Pionier in Innovatie
Voortdurende verbetering
SESVanderHave maakt gebruik van de vele mogelijkheden in de
plantenbiologie. Bij het kweken van suikerbieten is rechtstreeks
of onrechtstreeks inwerken op het DNA een belangrijk doel van de
biotechnologie. Heel wat instrumenten stellen ons in staat (i) om
DNA-informatie te analyseren en te screenen op de eigenschappen
die worden uitgedrukt in suikerbieten, (ii) om genetische combinaties
en hercombinaties - die gebaseerd zijn op actuele genetische
informatie in individuele planten of door de kweker gekruiste
populaties - te beheren en selecteren (iii) om genetische informatie
(en bijgevolg de door de genen gecodeerde eigenschap) te wijzigen
door nieuwe stukken genetische informatie toe te voegen of door
gebruik te maken van willekeurige of gerichte mutagenese om
de genetische informatie in het genoom te veranderen en een
eigenschap te wijzigen.
Nog een component van wat traditioneel de biotechnologie wordt
genoemd, verwijst naar de toepassing van celbiologie, inclusief
de gevestigde methoden van micropropagatie van planten. Deze
methoden zijn door SESVanderHave gedeponeerd en kunnen via
celkweek een volledige functionele plant uit individuele cellen
regenereren. Van die plant kan het DNA gemanipuleerd worden
door middel van technieken voor DNA-modificatie of mutagenese.
Hierdoor worden belangrijke opties voor
nieuwe eigenschappen toegevoegd aan
de kruistechnieken, die de kwekers bij
SESVanderHave continu verbeteren.
Pionier in de toepassing van DNA-merkers
Uiteraard beschikken de kweekspecialisten over een ruim
aanbod van andere technologieën die verschillende procedés
ondersteunen. Die procedés omvatten de bepaling van het
fenotype, de karakterisering van eigenschappen, het verzamelen
van gegevens en het decoderen van complexe paden die bepalend
zijn voor de gewenste eigenschap die de kwekers beogen. Vele
innovatieve instrumenten werden ontwikkeld om een precieze
en snelle meting van de eigenschapsexpressie, de veldprestaties,
zaadbehandelingen of processen in de zaden of de planten
mogelijk te maken.
Daarnaast heeft SESVanderHave baanbrekend werk verricht op
het vlak van de toepassing van DNA-merkers. Sinds de aanvang
van de technologie, in de tijd van de RFLP’s, werden verschillen
in de lengte van de DNA-fragmenten op bepaalde locaties op
het chromosoom (‘polymorfisme’ van restrictiefragmenten) in
verband gebracht met het fenotype voor bepaalde eigenschappen.
SESVanderHave was een van de eerste bedrijven dat een
genetische kaart voor suikerbieten ontwikkelde, waarbij bekende
DNA-fragmenten aan elkaar werden bevestigd. Deze werden
bepaald aan de hand van segregatiegegevens uit kruisingen tussen
ouderplanten die drager zijn van genfragmenten én waarvan
de volgorde al bekend is. Hierdoor kreeg SESVanderHave een
nieuw en beter zicht op de organisatie van de chromosomen. Het
genoom werd gescreend via geselecteerde DNA-onderzoeken
langs suikerbietenchromosomen. SESVanderHave ontdekte dat
die gebruikt konden worden als merkers (‘markeerpunten’) voor
eigenschappen van vitaal commercieel belang zoals de weerstand
tegen het rhizomanievirus.
Met de snelle evolutie van deze technologieën, inclusief het
vermogen om belangrijke DNA-fragmenten rechtstreeks te
vermeerderen in plaats van ze door hybridisatietechnieken op
een gel op te sporen, konden meer merkers getest worden in meer
gebieden van het genoom. Dat stelde SESVanderHave in staat
om andere interessante gebieden van het genoom te hechten
aan een reeks eigenschappen, inclusief een aantal weerstanden
tegen schimmelziekten die worden gebruikt in producten.
Innovatieve instrumenten werden ontwikkeld om een precieze en
snelle meting van de eigenschapsexpressie, de veldprestaties of
zaadbehandelingen mogelijk te maken.
SNP’s als basis van het nieuwe merkerplatform
De vooruitgang steunt nu op Single Nucleotide Polymorphisms
(SNP’s), een merkersysteem dat individuele planten kan
onderscheiden op basis van variaties die werden ontdekt op het
niveau van een enkele nucleotide, de primaire componenten van
DNA in de genoomsequentie. Dergelijke variaties zijn overvloedig
aanwezig in de genomen van hogere organismen, inclusief planten.
Dit Single Nucleotide Polymorphism is de basis van het nieuwe
merkerplatform dat bij SESVanderHave wordt ontwikkeld. Meer
merkers worden ontdekt naarmate een gedetailleerdere kaart
wordt ontwikkeld, waardoor onderzoekers in staat zijn verschillen
tussen individuele planten te onthullen. Voortaan zal het mogelijk
zijn om voor elk gebied van het genoom diverse merkers te
definiëren die in elke set kiemplasma polymorfisme vertonen.
Omdat deze verschillen gebaseerd zijn op enkele
basisveranderingen, zal de hoogtechnologische analyse- en
opsporingsmethode om verschillen te situeren op bepaalde
punten tussen individuele planten omgezet worden in een
eenvoudige analyse van een fluorescerend signaal ‘on the screen’.
SESVanderHave investeert aanzienlijk om een volledig
gerobotiseerd hoogverwerkingsplatform op te stellen om zijn
gedeponeerde SNP’s op toe te passen. Dit platform heeft een
capaciteit van vele miljoenen datapunten per jaar en is goedkoper
en sneller dan de huidige technologie. Hierdoor kan genetische
informatie op tienduizenden planten getest worden en in alle
fasen van het kweekproces op bepaalde eigenschappen worden
geselecteerd.
In 2009 werd een groot project gelanceerd om het aantal
gedeponeerde SNP’s te verhogen met behulp van de bronnen van
gedeponeerde en publieke suikerbietsequenties. Gesofisticeerde
DNA-sequentietools zullen sequentiedata uit vele kweeklijnen
voortbrengen en SNP’s blootleggen in honderden nieuwe
merkers. Complexe eigenschappen (QTL’s) die betrekking hebben
op verscheidene gebieden van het genoom zullen geschikter
zijn voor precisiemapping en voor de identificatie van merkers
Vooruitgang wordt geboekt dankzij computers, geavanceerde
groeikamers en dankzij de vele serres.
SNP’s kunnen individuele planten onderscheiden op basis van
variaties die werden ontdekt op het niveau van een enkele
nucleotide.
voor opbrengst, kwaliteitsgebonden eigenschappen, abiotische
stress en agronomisch gerelateerde eigenschappen door
associatiemapping.
Genoomsequentie
SESVanderHave engageert zich om haar eigen volledige
genoomsequentieproject voor suikerbieten op te starten. Dat
project is bedoeld om de volgorde van nucleotidebasissen te
bepalen in grote delen van het genoom en om de organisatie
van deze fragmenten met betrekking tot elkaar te ontdekken,
met behulp van gesofisticeerde bio-informatica. Zo kunnen
sequenties van miljoenen fragmenten uit een elite-genotype
opgesteld worden. Dat zal tot een ware fysische kaart leiden waar
grote sequentiestukken van genetische informatie ontcijferd
zullen worden en, in bepaalde mate, genen geïdentificeerd
zullen worden door alle beschikbare genomische gegevens
te exploiteren met behulp van een reeks geautomatiseerde
annotatie-instrumenten. Voortreffelijke researchcentra werken
samen met SESVanderHave om vorderingen en resultaten te
verenigen in een toepassingsgericht genomisch netwerk.
Door de zogenoemde ‘QTL fine mapping’ programma’s is
SESVanderHave in staat om zich specifiek te richten op gebieden
van het genoom voor annotatie om potentiële kandidaatgenen te
vinden. Het zal SESVanderHave ook in staat stellen regulatieve
sequenties en genen te identificeren die tot nu toe onbeschreven
zijn gebleven in suikerbieten. Die zullen ook nuttig zijn voor
transgene programma’s en zullen mogelijkheden
bieden om nieuwe eigenschappen te
ontdekken die kunnen worden
ontwikkeld in suikerbieten, mogelijk
nog versterkt door klassieke
mutatietechnologieën.
Pionier in Innovatie
Terwijl moleculaire kweek met behulp van merkers centraal zal
blijven voor de genetische vooruitgang van een veldgewas als
suikerbiet, is de directe transformatie van bepaalde genen in de
biet van essentieel belang om de competitiviteit ten opzichte van
suikerriet te behouden, en om te voldoen aan de economische,
milieu- en industriële doelstellingen. SESVanderHave werkt ook
samen met industriële partners aan alternatieve toepassingen van
het productiepotentieel van suikerbiet voor andere doeleinden
dan sucroseproductie.
Single cell based regeneratiesysteem
Een specifieke technologie die door SESVanderHave werd
ontwikkeld, is het single cell based regeneratiesysteem. Dat
maakt gebruik van de totipotentie van stomatale sluitcellen, een
element dat vrij specifiek is voor bèta-types.
Met dit systeem kunnen snel (10 maanden) vele genetisch
gemodificeerde plantjes geproduceerd worden op een
voorspelbare manier. Daardoor kan SESVanderHave snel
screenen op nieuwe eigenschappen of specifieke genen
bestuderen, net als hun manier van werken en hun functie als
onderdeel van academische samenwerking. Zo wordt de werking
van de hele plant en de biologische processen die tot verbeterde
prestatie leiden, beter begrepen.
Ook nieuwe eigenschappen worden bestudeerd: weerstand tegen
virussen, lagere behoefte aan meststof, beter waterverbruik,
sterkere suikeraccumulatie en controle van de bloei. Deze
eigenschappen worden geëvalueerd voor toepassing in nieuwe,
performantere producten. Zaden die weerstand bieden tegen
herbiciden, zijn al op de markt en dat opent wegen naar meer
nieuwe eigenschappen op vele markten in de komende jaren.
SESVanderHave heeft ook eigen regulatiesequenties
geïsoleerd, zoals weefselspecifieke promotors die een
hoge expressie van genen in bepaalde gebieden van de
biet kunnen aandrijven. Dat zal SESVanderHave in staat
stellen expressie te focussen waar en wanneer nodig in de plant
en in het zaad. Naast het enorme aantal kweektaken in combinatie
met een aantal innovatieve biotechnologieën, besteedt
SESVanderHave aanzienlijke middelen en inspanningen aan de
verbetering van het begrip van het kiemproces, de factoren die
zorgen voor een goede kiemkracht en die zorgen voor een optimale
bewaarbaarheid. Met behulp van nauwkeurige meetmethodes of
DNA-technologieën worden genen en processen geïdentificeerd.
Deze regulariserende eigenschappen kunnen de zaadkwaliteit
verbeteren, waar de klanten van SESVanderHave alleen maar van
kunnen profiteren.
De zaadtechnologiedeskundigen van SESVanderHave blijven
steeds nieuwe verbeteringen en ontwikkelingen aanbieden
voor de evoluerende pelleting- en coating-technologieën die
de onderneming toepast. Een succesvolle toepassing van
de voorkiemtechniek door de teams van de fabriek op grote
hoeveelheden commercieel zaad van SESVanderHave toont
opnieuw aan hoe snel en professioneel de onderneming nieuwe
innovatieve zaadproducten op de markt kan brengen. De zaden van
SESVanderHave leveren meer homogene suikerbietengewassen
op, met een hoger opbrengstpotentieel, wat uiteindelijk
tot een efficiëntere, competitievere en productievere
suikerbietenverwerkende industrie zal leiden.
SESVanderHave herinvesteert meer dan 15% van haar
omzet in onderzoek en ontwikkeling.
100900V1
Voor belangrijke paden kan dat snel leiden tot identificatie
en isolatie van huidige kandidaatgenen die dan bestudeerd
zouden worden door overexpressie of eliminatie door middel
van transgenetica. Anderzijds zullen met de steun van
deskundige academische groepen en biotechnische bedrijven
gerichte mutatiestrategieën worden toegepast op specifieke
sleutelgenen, waarbij essentiële functies gecodeerd worden om
de expressie te versterken of het regulatiepatroon te wijzigen.
Een voorbeeld daarvan zijn de genen die betrokken zijn bij het
koolhydraatmetabolisme. Die zouden gewijzigd kunnen worden
om een aanzienlijke stijging van de sucroseaccumulatie in het
bovenste wortelweefsel mogelijk te maken.