schimmel verspreidt zich

SCHIMMEL VERSPREIDT ZICH
Banaan
Hoewel er ruim vierhonderd
eetbare bananensoorten bestaan,
wordt alleen de Cavendish-variëteit
geëxporteerd. Maar een hardnekkige
schimmel vernietigt hele oogsten.
Wetenschappers wijzen met een
beschuldigende vinger naar de
monocultuur.
Hilde Pauwels
3 0 Eos
I
s de zo vertrouwde banaan gedoemd om te verdwijnen? Er is maar één bananenvariëteit die
wordt geteeld voor export: de Cavendish. En die heeft het
op sommige plaatsen hard te verduren. In verschillende
landen houdt een schimmel lelijk huis en worden hele
plantages vernietigd. In Maleisië viel de export volledig
stil, en ook de Filipijnen zitten zwaar in de rats. Het probleem dook zowat twintig jaar geleden op, maar breidt
nog altijd uit. Intussen is de schimmel, Fusarium oxysporum geheten, ook gespot in China, Indonesië, Australië,
Jordanië en recent ook in Mozambique. De schimmel
verspreidt zich via besmette grond die aan schoenen,
werktuigen of kleding blijft hangen. De boosdoener veroorzaakt de panamaziekte. Die doet de planten verwelken en tast al gauw een hele plantage aan. De schimmel
vormt sporen die zich hardnekkig in de grond nestelen. Het heeft dus geen zin om alles te
in gevaar
rooien, de grond om te ploegen en opnieuw te beginnen.
De banaan die wij zo graag eten, is extra kwetsbaar omdat ze geen zaden heeft. De plant is dus onvruchtbaar.
Op genetisch vlak zijn alle Cavendish bananen hetzelfde.
Een exemplaar van dertig jaar geleden is identiek aan
de trossen die vandaag in de rekken van de supermarkt
liggen. Dat betekent dat er geen spontane genetische
mutaties ontstaan die nieuwe planten mogelijk zouden
kunnen beschermen tegen de schimmel. Als één plant
vatbaar is voor een ziekte, zal die dus makkelijk alle andere planten besmetten.
De geschiedenis herhaalt zich
Het mag dan ook niet verbazen dat de schimmel al
eerder toesloeg. Tot in de jaren 1950 aten we vooral
bananen van het type Gros Michel, maar de panamaziekte trof toen zowat alle plantages van Centraal- en
Zuid-Amerika. Gevolg: de Gros Michel delfde het onderspit en verdween uit de handel. Gelukkig was er
een alternatief voorhanden: de variëteit Cavendish,
aanvankelijk resistent tegen de gevreesde ziekte. Alle
plantages voor exportbananen gingen met die variant
aan de slag. Maar schimmels kunnen zich gemakkelijk aanpassen en onder een andere vorm weer opduiken. Precies wat gebeurde, dus. De nieuwe, zeer
agressieve variant van de schimmel kreeg de naam
Tropical Race 4 (TR4).
Jammer genoeg staat er momenteel geen nieuwe exportvariëteit klaar, zoals enkele decennia geleden wel het
geval was. Het World Banana Forum, een consortium
van vertegenwoordigers uit de bananenindustrie, richtte alvast de TR4 Task Force op. Die zorgt onder meer
voor sensibilisering, alternatieve ziektebeheersing, een
snelle diagnose en meer kennis over de epidemiologie
van ziekteverwekkende systemen. Daarnaast is er ook
het African TR4, met expertise van de universiteit van
Stellenbosch (Zuid-Afrika), Bioversity International en
het International Institute of Tropical Agriculture. Dat consortium werkt met een
rist Afrikaanse partners samen
en heeft min of meer
E o s 31
▲ Doorsnede
van een
aangetaste
Cavendish plant.
De vlekken
geven aan waar
de schimmel
de sapstroom
blokkeert.
Bodembacterie
(gele kolonie)
met remmende
werking tegen
de Fusariumschimmel.
dezelfde doelstellingen als het World Banana Forum.
Gert Kema werkt aan Wageningen University als fytopatholoog. Daarnaast is hij verbonden aan Plant
Research International. Hij werkte mee aan een onderzoek naar de schimmel in Jordanië. Om na te gaan
of het daar effectief om de panamaziekte ging, infecteerde hij bananenplanten uit verschillende regio’s
met monsters van de bewuste schimmel. Resultaat:
de symptomen zijn dezelfde als die in de Aziatische
probleemlanden. DNA-tests maakten duidelijk dat
het telkens om TR4 ging. En intussen troffen wetenschappers uit Zuid-Afrika de schimmel in Mozambique aan. Al zou die niet via Jordanië binnengedrongen
zijn. Vraag is waarom de ziekte, die meer dan twintig
jaar geleden opdook in Azië, nog altijd niet in LatijnsAmerika is gespot. Daar zijn de exportplantages immers groter. Kan bodemonderzoek misschien een
uitweg bieden? Professor Wietse de Boer, eveneens
verbonden aan Wageningen University, onderzoekt
hoe we de bodem kunnen beschermen tegen ziekteverwekkende schimmels. Misschien beschikken sommige organismen over stoffen die de schimmel in bedwang houden. Om dat mysterie te ontrafelen, isoleert
De Boer bacteriën en plaatst die bij een schimmel. Op
die manier gaat hij na welke reacties er optreden. Of
dat onderzoek ook meer inzicht zal bieden in de verspreiding van de panamaschimmel, is nog onzeker.
Een andere optie is de ontwikkeling van resistente bananen. Wetenschappers zoeken al sinds 1920 naar geschikte veredelingstechnieken. Kruising was lange tijd
moeilijk omdat eetbare bananen steriel zijn en weinig
zaad produceren. Wilde soorten bevatten daarentegen
vaak alleen maar zaden, zonder vruchtvlees. Toen wetenschappers achterhaalden hoe ze ook bij consumptiebananen zaadproductie konden opwekken, begon
de veredeling.
de planten worden in proefbuisjes gekloond. In Taiwan worden ze getest in besmette velden. Nadat ze
resistent bevonden zijn, worden ze opnieuw gekloond
voor plantageteelt. Die techniek passen wetenschappers al twintig jaar toe, maar telkens stellen ze vast
dat de resistentie al na een paar jaar verzwakt. We
moeten dus nieuwe varianten blijven selecteren.’
Kortom, de zoektocht gaat voort. Wetenschappers hebben inmiddels ook het genoom ontrafeld van Musa acuminata, een wilde bananensoort. Die bevat alleen zaden,
geen vruchtvlees, en is dus oneetbaar. Maar de banaan
blijkt resistent te zijn tegen de panamaschimmel. Verder onderzoek moet uitwijzen welke genen ervoor zorgen dat die variëteit resistent is.
Genetisch modificeren van bananen is ook een mogelijkheid. De techniek werd ontwikkeld aan de KU
Leuven. ‘Het is zinvol om te testen of bepaalde genen wel werken’, aldus Swennen. ‘We voegen een gen
toe zonder de bestaande eigenschappen van de banaan te veranderen. Planten reageren op hun omgeving en dus ook op ziekteverwekkers. We willen weten welke genen daarvoor verantwoordelijk zijn. De
slaagkans is groot, maar het onderzoek neemt tweeënhalf jaar in beslag. Dat heeft te maken met de biologie
van de banaan. Bij rijst verloopt zoiets een pak sneller.’
Momenteel testen Australische wetenschappers de re-
sistentie van een genetisch gemodificeerde Cavendish,
maar dat onderzoek zal nog veel tijd vergen. Bovendien
is er behoorlijk wat weerstand tegen ggo-voeding, zeker
De schimmel verspreidt zich via
besmette aarde die aan schoenen,
werktuigen en kleding hangt
als het om verse producten gaat. Maar omdat eetbare
bananen steriel zijn, is de kans op pollenvervuiling geen
argument. ‘De weerstand tegen cisgenese, het overbrengen van een eigenschap binnen een soort, brokkelt af.
Daarom richten we ons onderzoek nu voluit op die techniek’, zegt Gert Kema.
Problemen zelf gezocht
Blijft de vraag of de Cavendish banaan het zal redden. Ook
professor Swennen stelde vast dat de panamaziekte al
volledige plantages vernietigd heeft, maar hij is kritisch.
‘De handelaars hebben de problemen op de bananenplantages zelf gezocht. Ze exporteren maar één soort banaan, die bovendien op een onnatuurlijke manier geteeld
wordt. De planten staan netjes op een rij, op een naakte
Resistente bakbanaan
Kwaadaardige wormpjes
Sommige bananensoorten zijn vatbaar voor microscopisch kleine wormpjes –
nematoden – die de wortels van de plant aantasten. Daardoor vallen de planten om en zijn ze kwetsbaarder voor andere ziektes. Ook de Cavendish is er
gevoelig voor. Tot nu toe pakten onderzoekers het probleem aan met extreem
toxische chemische bestrijdingsmiddelen, die de wormen tijdelijk verlammen,
maar niet doen verdwijnen. Samen met onderzoekers van het Max Planck Institut für chemische Ökologie stelde KU Leuven-professor Rony Swennen vast
dat de wilde variëteit Yangambi Km5, die in Congo groeit, zich tegen de wormpjes verdedigt met specifieke metabolieten. Metabolieten komen voort uit de
stofwisseling van een organisme. De Cavendish heeft die metabolieten ook,
maar het aantal is te klein en ze werken te traag. Met veredelingstechnieken
proberen de wetenschappers nu een sterkere soort te maken.
3 2 Eos
Bio-ingenieur Rony Swennen (KU Leuven) voert al jarenlang studies uit naar bananen. ‘In Latijns-Amerika
konden onderzoekers maar één zaadje per veertig hectare bekomen, en uiteindelijk één hybride kruising per
jaar. Wij slaagden erin om in andere steriele variëteiten
tot tweeduizend zaden per hectare te verkrijgen, met als
gevolg dat we één hybride per dag ontwikkelden. Hoe
meer hybriden, hoe beter we kunnen selecteren.’
In de jaren 1980 creëerde Swennen via kruisingen een
bakbanaan die resistent is tegen een andere schimmel,
de bladschimmel Mycosphaerella fijiensis. Die veroorzaakt
de zwarte sigatokaziekte. De bladeren krijgen zwarte
strepen en verstoren het groeiproces van de bananen,
met een minieme opbrengst tot gevolg. Ook de Cavendish is er gevoelig voor, maar met steeds zwaardere pesticiden drukken plantagehouders de schimmel de kop in.
Is er via veredeling ook een uitweg voor de panamaziekte? Rony Swennen: ‘Taiwanese wetenschappers
slaagden erin om Fusarium-resistente mutanten van
Cavendish te selecteren. Die komen in vitro tot stand:
Bananenblad
geïnfecteerd
met de zwarte
sigatokaziekte.
E o s 33
bodem. Na verloop van tijd is die volledig verzuurd door
het gebruik van kunstmest. En pesticiden vernielen het
leven in de bodem. Plantages zijn weliswaar winstgevend
en efficiënt, maar als bio-ingenieur kan ik alleen maar
het hoofd schudden.’
Dat de teeltwijze belangrijk is, heeft ook te maken met de
natuurlijke habitat. ‘Bananen zijn in tropische bossen pioniersplanten. Als er ergens een boom omvalt, zal de bana-
Handelaars exporteren maar één
soort banaan, die ze bovendien op een
onnatuurlijke manier kweken
nenplant er gemakkelijk groeien. Maar na verloop van tijd
schiet de boom terug op en verdwijnt de banaan. Biodiversiteit en een rijk gevulde bodem spelen dus wel degelijk
een rol. Dat bewijzen ook de authentieke teeltmethodes.’
Lokale boeren ervaren dan ook veel minder problemen met ziektes. Ze hebben doorgaans een moestuin
van 0,5 tot 4 hectare. Daar groeien tot 30 bananenvariëteiten tussen mango’s, papaja’s, tabak, tomaten,
koffie enzovoort. Als één bananensoort het minder
goed doet, is dat geen drama. ‘Een gezonde bodem
bevat verschillende organismen die de bananenplanten beschermen. Nog een pluspunt is dat de bananen
een positief effect hebben op andere planten, zodat
de boeren minder grond hoeven te cultiveren’, zegt
Swennen. Hij pleit daarom resoluut voor een andere
teeltwijze én voor het exporteren van meer variëteiten. Al zal dat een flinke mentaliteitswijziging vergen,
wat niet vanzelfsprekend is. ‘Toch is dat de beste optie. Want we moeten ons geen illusies maken. Zelfs
als we een nieuwe variëteit ontwikkelen voor de export en we de Cavendish resistent maken, zal die over
enkele decennia opnieuw vatbaar zijn voor andere
schimmelvarianten.’ ■
Bananen uit Leuven
De bananenplant – eigenlijk een kruid – is
vooral in ontwikkelingslanden een belangrijke bron van voedsel en inkomsten. België
voert al zo’n tachtig jaar onderzoek naar
bananen. De KU Leuven heeft de grootste
verzameling bananenplanten ter wereld.
Bio-ingenieur Rony Swennen reisde in het
begin van zijn loopbaan de wereld rond om
een oplossing te vinden voor bladschimmel bij West- en Centraal-Afrikaanse bakbananen. Telkens als hij een variëteit vond,
stuurde hij een exemplaar naar de univer-
siteit. Toen hij hoogleraar werd, kon hij met
zijn verzameling aan de slag. Gekweekte
bananen bevatten geen zaadjes, dus de
collectie wordt bewaard in proefbuizen.
Daar groeien nu ongeveer 1.400 frisgroene
soorten bananenplanten. De temperatuur
ligt vast op 15 graden Celsius. Dat vertraagt
de groei en zorgt ervoor dat de planten een
jaar bewaard kunnen worden.
De onderzoekers hebben de planten met
moleculaire technieken getest op allerlei
ziektes. De variëteiten zijn afkomstig uit
Rony Swennen bij de
wereldbananencollectie van Bioversity
International aan de KU Leuven.
▼ Invriezen van een banaanvariëteit in
vloeibare stikstof.
3 4 Eos
37 landen en kwamen intussen al opnieuw
terecht in 109 landen. Want er gebeurt
niet alleen wetenschappelijk onderzoek.
Op vraag van ngo’s en landbouworganisaties worden de bananen ook geëxporteerd.
Zo was er onlangs een vraag uit Haïti, dat
kampte met productieproblemen. ‘We zoeken dan uit welke variëteit een betere oogst
oplevert. Die vermenigvuldigen we in vitro
in onze kweekkamers, bij een temperatuur
van 27 graden Celsius, tot ze klaar zijn voor
verzending’, legt Swennen uit. De cijfers
ogen spectaculair. Zo werden ooit 70.000
plantjes naar Tanzania opgestuurd, die ter
plaatse zes miljoen gezonde bananenplanten opleverden. Een half miljoen mensen
zagen hun inkomen daardoor verdrievoudigd. De afnemers kunnen de plantjes
gratis krijgen, maar ze mogen ze niet patenteren. ‘De planten zijn werelderfgoed,
onder de hoede van de Verenigde Naties.
Dat moet ook zo blijven’, aldus Swennen.
Na jarenlang onderzoek ontdekte zijn
team een techniek om de collectie in
vloeibare stikstof te bewaren. Voorheen
moesten de planten geënt worden, wat
niet altijd vlekkeloos verloopt. Er zijn momenteel projecten aan de gang om ook 27
andere planten in te vriezen, zoals de jamwortel, de cassave en de zoete aardappel.
Op die manier willen de onderzoekers het
voortbestaan garanderen van de verschillende variëteiten.