Plant Breeding and Seed Production MBO+

Een product van plantenveredeling: verschillende orchideeënrassen in de showkas van een veredelingsbedrijf. Bron: Anthura BV.

Uitsplitsende populatie in het gewas zonnebloem. Bron: Kieft Seeds.

Leveren al deze zaden snel een sterke plant op? Om dit te bepalen testen veredelingsbedrijven regelmatig hun eigen zaden. Bron: Kieft Seeds.

Welkom in het arrangement Plant Breeding en Seed Production MBO+. Dit lesmateriaal is bedoeld voor MBO teelt, niveau 3 en 4, en eerstejaars HBO-studenten, om een basis te leggen op het gebied van plantenveredeling en zaaizaadproductie. Behalve informatie en foto's bevat het ook vragen en opdrachten waarmee studenten zelfstandig aan de slag kunnen.

We hopen het op deze manier voor meer scholen mogelijk te maken om aandacht te besteden aan plantenveredeling. Scholen die ondersteuning kunnen gebruiken, bijvoorbeeld voor het uitvoeren van de practica, kunnen contact opnemen met:

Nancy Boterblom, projectleider Clusius Lab n.boterblom@clusius.nl

Barend Gehner, CAH Vilentum Dronten b.gehner@cahvilentum.nl

Colofon

Auteurs:

CAH Vilentum Dronten: Barend Gehner

Clusius: Erwin Paauwe, Peter Maurits, Carola Laport

Resonantiegroep:

Kieft Seeds: W. Koopman, H. Sasbrink, K. v. Petersen

Syngenta: P. Zweed, W. v. Diepen, H. Kempe

Breedwise: I. v. Leeuwen

Clusius: P. Vlaming, P. Maurits, C.Laport, E. Paauwe

Wellantcollege: P. Dijt

Naktuinbouw: A. Klaver, E. Verdegaal, W. Wietsma

Plantum: N. v. Buuren

Seedprocessing Holland: W. v. Dok

Incotec: S. Bonnema, H. Bruggink

Projectleiding: Nancy Boterblom, Clusius

Veredelingsbedrijven

Van de wereldwijde handel in zaden en uitgangsmateriaal is 40% afkomstig uit Nederland. Veredelingsbedrijven houden zich bezig met het ontwikkelen en verkopen van nieuwe plantenrassen. Dit zijn rassen met een hogere opbrengst, een nieuwe kleur bloem, een betere smaak of resistentie tegen ziekten en plagen. Er is veel werkgelegenheid bij de veredelingsbedrijven. Vooral voor mensen die weten hoe een nieuw plantenras ontstaat en wat er voor nodig is om dit proces tot een succes te maken. Basiskennis over veredelingsdoelen en de bijbehorende genetica is noodzakelijk om uiteindelijk een nieuw ras te kunnen ontwikkelen dat voldoet aan alle wensen van de teler en de consument.

Verschillende orchideeënrassen in de showkas van een veredelingsbedrijf. Het ontwikkelen van deze rassen wordt gedaan door de veredelaars. Bron: Anthura BV.

Plantenveredeling bestaat al 5000 jaar

Al duizenden jaren kiezen mensen de beste planten uit om mee verder te gaan. Dankzij de proeven van onder andere Mendel zijn we in staat om gerichter te werken aan betere rassen. Bron: CAH Vilentum.

Plantenveredeling bestaat al heel lang. In Mexico heeft men bij opgravingen bijvoorbeeld sporen van zeer vroege “veredeling” van mais gevonden. Tussen overblijfselen uit 5000-3000 voor Christus vond men 2 cm lange maiskolven. In een laag die 1000 jaar jonger is, waren de maiskolven al 5 cm lang. Tussen de overblijfselen van rond 2000 voor Christus vond men zelfs kolven van ruim 10 cm. Dit is waarschijnlijk het gevolg van het steeds bewaren en uitzaaien van zaden van de grootste kolven: een vorm van selectie.

Allerlei onderzoekers hebben de afgelopen eeuwen experimenten gedaan met planten. Op het gebied van de erfelijkheid is Gregor Mendel (1822-1884) beroemd. Hij kruiste verschillende erwten met elkaar en bekeek de eigenschappen van de nakomelingen die dit opleverde. Op deze manier heeft hij veel dingen ontdekt waar plantenveredelaars nu nog steeds gebruik van maken. Later zullen we het bijvoorbeeld nog hebben over verhoudingen van uitsplitsing.

Zaadhandelaren rond 1900

Het ligt voor de hand om de beste planten te selecteren. Vroeger deden ze dit door de slechtste planten eruit te gooien, dit noemen we negatieve massaselectie. Interessanter wordt het echter als er gericht kruisingen gemaakt worden. De zaadtelers leerden dat het beter was om de beste planten uit je eigen collectie te kruisen met de beste planten van een andere zaadhandelaar. Dit deden ze uit pure nieuwsgierigheid, maar natuurlijk ook om betere zaden te kunnen leveren dan de anderen. Omdat het ras dat je teelt een grote invloed heeft op de opbrengsten, is het hebben van goede rassen steeds meer een noodzaak geworden.

Uit de noodzaak om ieder seizoen voldoende zaaigoed te hebben, zijn er telers geweest die zich gingen richten op het produceren van zaden. Rond 1900 produceerde en verhandelde dit soort bedrijven zaden van allerlei gewassen. Dit produceren kon vaak door eenvoudig een gewas tot bloei te laten komen en de zaden te oogsten.

Een zaadhandel zoals deze er in het begin van de twintigste eeuw uit kon zien. Bron: Syngenta Seeds BV.

Grote bedrijven met buitenlandse vestigingen

Tegenwoordig zijn er verschillende veredelingsbedrijven met vestigingen over de hele wereld. Deze buitenlandse vestigingen worden ingezet voor de verkoop van zaden en voor de productie van zaden. Het komt hierbij regelmatig voor dat plantenveredeling wordt gecombineerd met andere activiteiten, zoals productie van en handel in gewasbeschermingsmiddelen. Ook worden in het buitenland de rassen getest onder lokale omstandigheden. Dit is noodzakelijk om te kunnen garanderen dat de rassen die je verkoopt ook goed groeien in een ander klimaat. Vaak moeten voor andere omstandigheden totaal andere rassen worden ontwikkeld. Daarom moeten sommige medewerkers van veredelingsbedrijven regelmatig op reis om te bekijken hoe de planten groeien op buitenlandse proeflocaties.

Luchtfoto van een vestiging van een groot veredelingsbedrijf. Bron: Syngenta Seeds BV.

Enkele interessante links

Om een indruk te krijgen van de bedrijven die zich bezig houden met plantenveredeling, is het interessant om eens rond te kijken op een paar van deze websites.

Algemeen

http://www.seedvalley.nl/

Deze site geeft een overzicht van onder andere allerlei veredelingsbedrijven. Kan ook interessant zijn als je op zoek bent naar een stageplek.

www.plantum.nl

www.major-earth.com

www.jijgaatvoorzaad.nl/

www.denederlandse.tuinbouw.nl/

Veredeling van voedselgewassen

www.enzazaden.nl

www.rijkzwaan.nl

www.bejo.nl

www3.syngenta.com/country/nl/nl/Pages/home.aspx/

www.hzpc.nl/

www.monsanto.com

Veredeling van siergewassen

www.dekkerchrysanten.nl/

www.mkoppebv.nl/

Behandeling van zaden

www.incotec.com/nl/nl

www.seedprocessing.nl/

Kwekersrecht en keuringen

www.naktuinbouw.nl

www.cpvo.eu

Vragen/opdrachten

Vragen veredelingsbedrijven

1. Hoe zag de kolf van de wilde voorouder van het gewas mais er waarschijnlijk uit?

2. Noem twee redenen waarom veel veredelingsbedrijven ook vestigingen in het buitenland hebben

3. Noem drie tomatenrassen. (Gebruik hiervoor de links naar de websites van de bedrijven.)

4.Noem drie rasnamen van siergewassen. (Gebruik hiervoor de links naar de websites van de bedrijven.)

Waarom zijn veredelingsbedrijven vaak groot van omvang (veel personeel en een grote jaaromzet)?

Veredelingsdoelen

Veredelen doe je om planten met betere eigenschappen te maken. Maar wat verstaan we onder betere eigenschappen?

Voordat de veredelaar begint, bedenkt hij hoe zijn ideale plant eruit ziet. Stel je eens een plant voor die veel mooie bloemen maakt. En lekkere vruchten draagt. En bovendien eetbare knollen vormt. En ook nog bestand is tegen allerlei ziekten en plagen. Voordat je aan het kruisen gaat, is het belangrijk om vast te stellen wat je doelen zijn. Deze doelen worden in sterke mate bepaald door de klant van de veredelaar, in de meeste gevallen de teler. Eigenschappen die de teler belangrijk vindt, zijn voor de veredelaar ook belangrijk. Men gaat ook een stap verder en neemt de wensen van de consument mee. Waar de teler in eerste instantie denkt aan een hoge opbrengst en zo weinig mogelijk problemen in de teelt, zal de consument eerder denken aan eigenschappen als de smaak.

Bekijk dit filmpje waarin Laura vertelt over haar veredelingsdoelen in chrysant!

Alles draait om winst

Hoe stel je als veredelaar vast welke doelen in jouw gewas van belang zijn? Meestal is een groot deel van deze kennis al binnen het bedrijf aanwezig. Het is echter belangrijk om continu te volgen wat er leeft in de praktijk. Een van de manieren om dat te doen is het regelmatig bezoeken van en praten met telers. Zij kennen vaak het beste alle problemen die bij een teelt horen.

De teler zal bij de keuze van het ras vooral kijken naar de te verwachten winst die dit oplevert. Verschillende factoren hebben invloed op de winst. Zo is de verkoop van het eindproduct het belangrijkste en hangt hier veel van af. De teler zal dus goed moeten denken in het belang van de consument. Het product moet goed bevallen bij de consument, het moet lekker smaken of de plant moet goed aanslaan in de tuin. Alleen dan is er winst voor de teler en een tevreden consument.

Om inzicht te krijgen hoe de producten van de veredelaar bevallen bij de consument werken de veredelingsbedrijven vaak met consumenten panels. Deze consumentpanels bestaan uit klanten van bijvoorbeeld het tuincentrum. Deze mensen krijgen dan tuinplanten en beoordelen die vervolgens op kleur, levensduur en sierwaarde.

Welke plant is de beste? Om slimme kruisingen te verzinnen en om de juiste plant te selecteren, is het heel belangrijk om eerst te bedenken wat je doel is! Bron: Nick van Rosmalen.

Voorbeelden van veredelingsdoelen

Welke veredelingsdoelen het meest belangrijk zijn, verschilt natuurlijk per gewas. Hier een opsomming van enkele veel voorkomende veredelingsdoelen.

Opbrengst. Veel tonnen per hectare of veel bloemen per vierkante meter per jaar. Dit doel staat vaak nog op nummer een. De wijze waarop een teler wordt uitbetaald, bepaalt hoe dit doel omschreven wordt. Voor suikerbieten gaat het bijvoorbeeld niet alleen om het gewicht, maar ook om het suikergehalte en de hoeveelheid grond die meekomt met de oogst.

Resistentie tegen ziekten en plagen. Planten die ziek worden of sterven, kunnen een teler veel geld kosten. Gelukkig kunnen planten de eigenschap hebben dat ze minder of zelfs niet vatbaar zijn voor een ziekte. Dit noem je resistentie. De teler is vaak minder geld kwijt aan gewasbescherming of opbrengstverlies als het ras dat hij teelt resistent is tegen bepaalde ziekten en plagen.

Kwaliteit. Het kan hierbij gaan om de geschiktheid om de aardappel te gebruiken voor de productie van friet of chips, om de smaak van een tomaat of om de houdbaarheid van een bloem.

Teeltkosten. Oude suikerbietenrassen hadden meerdere zaadjes aan elkaar vast geplakt. Hierdoor moest de teler de planten na het zaaien uitdunnen. Gelukkig bestaan er nu zaden die direct gewoon één plantje opleveren. Zo zijn er tal van raseigenschappen die de teelt goedkoper of duurder kunnen maken.

Tolerantie voor slechte omstandigheden. Denk hierbij aan rassen die beter bestand zijn tegen hitte, koude, droogte of verzilting.

Oogstmoment/vroegheid. Vaak is het prettig als rassen vroeg geoogst kunnen worden. Soms krijgt men vroeger in het seizoen een hogere prijs. Ook kan het gunstig zijn als het volgende gewas eerder gezaaid kan worden.

Voldoet aan wensen van de consument. Het wordt steeds belangrijker om als veredelaar te weten wat de consument wil. Consumenten letten soms op andere zaken dan de teler. Omdat het product uiteindelijk meestal gekocht moet worden door de consument, is het voor de veredelaar vaak nuttig om precies te weten wat de consument wil, nu en in de toekomst. Welke kleuren zijn er volgend jaar, in de mode? En over 10 jaar?

Het testen van de bakkwaliteit van verschillende aardappelklonen. Een te bruine kleur van de friet is niet gewenst. Bron: CAH Vilentum.

Verbanden tussen verschillende eigenschappen

Verschillende eigenschappen kunnen verband houden met elkaar. Een heel vroeg ras heeft bijvoorbeeld vaker een lagere opbrengst dan een laat ras. In dit soort gevallen spreekt men van correlatie. Het kan lastig zijn als een positieve eigenschap gecorreleerd is met een negatieve eigenschap. Een plant die op het ene punt heel goed heel scoort, zal in dit geval op het andere punt minder goed scoren. De verdelaar zal in dit geval dus een afweging moeten maken.

Negatieve correlatie tussen opbrengst en vroegheid. Elk punt in de grafiek is een ras. Op de verticale as staat de opbrengst ten opzichte van een gemiddeld ras (100). De rassen die hoog (bv 120) scoren, hebben een hoge opbrengst. Op de horizontale as staat de vroegheid ten opzichte van en gemiddeld ras (100). Een ras met een score van 120 is dus zeer vroeg. Zoals je in de grafiek kunt zien, hebben de rassen met een grotere vroegheid gemiddeld een lagere opbrengst. Dit komt onder andere doordat de vroege rassen minder tijd hebben om te groeien. Een veredelaar kan een extreme vroegheid en een recordopbrengst dus niet verenigen in een ras. Bron: CAH Vilentum

Vragen/opdrachten

Verzin drie belangrijke veredelingsdoelen voor een chrysant.

Verzin drie belangrijke veredelingsdoelen voor een paprika.

Een veredelaar merkt dat het moeilijk is om een ras te ontwikkelen dat én zeer compact is én een groot aantal bloemen per vierkante meter per jaar produceert. Met welk verschijnsel zou dit te maken kunnen hebben?

Waarom zal er nooit een einde komen aan veredeling? Geef drie redenen

Basiskennis genetica

We frissen voor de zekerheid wat zaken op die waarschijnlijk in de biologieles al behandeld zijn. Je kunt eventueel ook gebruik maken van andere bronnen, zoals deze link:

Erfelijkheidsleer op Bioplek
Deze website kun je gebruiken om je kennis over erfelijkheid op peil te brengen!

Erfelijke eigenschappen

De erfelijke eigenschappen van een pIant liggen opgeslagen in de kern van elke cel. Het erfelijk materiaal ligt daar op de chromosomen. Deze chromosomen zijn lange ketens van erfelijk materiaal.

In een normale celkern is elk chromosoom twee keer aanwezig. We noemen deze cellen 2n of diploïd. Erfelijke eigenschappen worden bepaald door de genen die op de chromosomen aanwezig zijn. Genen zijn stukken van de chromosomen die coderen voor de verschillende eigenschappen van de plant. Elk van de genen van een genenpaar wordt een allel genoemd.

Het aantal chromosomen verschilt per organisme. Zo bevat de celkern van een zonnebloem 17 paar chromosomen en die van een tomaat 12. Van elk paar is één chromosoom afkomstig van de vader en één van de moeder.

De geslachtscellen bij een plant zijn het stuifmeel in de meeldraden en de eicel in het vruchtbeginsel. Hierin komen de chromosomen enkel voor, n of haploïd. Dit is het gevolg van de zogenaamde meiose, de reductiedeling. Tijdens dit proces ontstaan uit diploïde (2n) cellen haloïde (n) cellen.

Bij een bevruchting versmelten de twee kernen van de geslachtscellen en komen de twee chromosomen bij elkaar.

Dominant of recessief

Wanneer een plant van zijn vader en van zijn moeder voor één eigenschap twee verschillende genen erft, is het mogelijk dat een gen tot uitdrukking komt, en het andere onzichtbaar blijft. De gen dat tot uitdrukking komt, noemt men dominant, het gen dat “onderdrukt” wordt, noemt men recessief. Genetische eigenschappen die dominant of overheersend zijn worden aangegeven met een hoofdletter, bijvoorbeeld A. De eigenschappen die recessief zijn en dus worden overheerst, geef je aan met een kleine letter, a.

Wanneer een plant voor een eigenschap twee dezelfde allelen heeft, is deze homozygoot voor de eigenschap. Dit kan zijn AA of aa. Als een plant twee verschillende allelen heeft voor een eigenschap, is deze heterozygoot: Aa. Alle erfelijke eigenschappen van een plant geven het genotype van die plant.

Een dominante kleur

Genotype en fenotype

De erfelijke eigenschappen en of deze dominant of recessief zijn, bepalen dus voor een groot gedeelte hoe de plant eruit gaat zien. Welke erfelijke eigenschappen een plant met zich meedraagt, noemt men het genotype van de plant.

De erfelijkheid bepaalt echter niet precies hoe een plant eruit gaat zien. Ook de groeiomstandigheden spelen een rol. Krijgt de plant veel of weinig licht? Is het warm of koud? Hoe de plant er uiteindelijk uit gaat zien, noemt men ook wel het fenotype. Het fenotype wordt bepaald door de erfelijke eigenschappen van de plant (het genotype) en het milieu.

kleur ogen

Generaties

Een kruising tussen twee planten begint met de ouders. Deze noem je de P-generatie. De nakomelingen van deze kruising is de F1-generatie. De volgende generatie is de F2. Bij planten kan de F2 ook ontstaan na zelfbestuiving van planten uit de F1.

Bij een monohybride kruising wordt slechts gelet op de overerving van één eigenschap. Bij een dihybride kruising zijn twee genenparen betrokken.

P, F1 en F2

Kruisingsvraagstuk

Welke kleur hebben de bloemen van de planten die deze kruising oplevert? Bron: CAH Vilentum.

Bij erwten is het allel voor paarse bloemen (A) dominant over het allel voor witte bloemen (a). Stuifmeel van een witte erwtenplant die homozygoot is voor de bloemkleur, wordt gebracht op de stempel van een paarse erwtenplant. De planten in de F1 worden onderling bestoven.

Welke kleur hebben de planten in de F2? Hoe groot is de kans voor elke bloemkleur?

We gaan dit vraagstuk in stappen oplossen:

Wat zijn de genotypen van de ouders?

AA x aa

Welke allelen bevatten de geslachtscellen?

A a

Welke mogelijkheden bestaan er voor de versmelting?

Uitsluitend Aa

Wat is het fenotype van de F1-plant?

100% paars

F1-planten worden onderling bestoven

Aa x Aa

Wat zijn de allelen van de F1-planten?

A of a A of a

Om dit overzichtelijk te schrijven gebruiken we een kruisingsschema:

	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

Er zijn dus vier verschillende mogelijkheden voor de versmelting van een eicelkern met een stuifmeelkern. Elke mogelijkheid heeft een even grote kans om voor te komen, 25%. Het fenotype van de planten AA en Aa is paars omdat paars dominant is.

Verhoudingen

Het genotype bij de F2-generatie, geeft de volgende verhouding:

AA : Aa : aa

1 : 2 : 1

Het fenotype van de F2-generatie, geeft de verhouding:

Paars : wit

3 : 1

Testkruising

Aan de buitenkant van een plant is niet te zien of een plant homo- of heterozygoot is voor een eigenschap. Bij een testkruising, ook wel testcross genoemd, kruis je zo’n plant met de homozygote recessieve ouder. Aan de hand van de nakomelingen kun je beredeneren wat het genotype van de ouder moet zijn geweest.

Voorbeeld: paars x wit

Twee verschillende paars bloeiende planten worden gekruist met een wit bloeiende plant.

Paars1 x wit Paars2 x wit

AA x aa Aa x aa

F1 combi 1: 100% Aa (paars) F1 combi 2: 50% Aa (paars) 50% aa (wit)

Bij dit voorbeeld zien we in de F1 twee mogelijkheden: uitsluitend paarse bloemen of een uitsplitsing in 50% witte en 50% paarse bloemen. In het eerste geval is de conclusie dat de ouder Paars1 het genotype AA (homozygoot dominant) was. In het tweede geval is de conclusie dat ouder Paars2 heterozygoot moet zijn geweest (Aa). Door op deze manier dingen te testen en te puzzelen, kun je meer te weten komen over het genotype van je kruisingsouders.

Vragen/opdrachten

Genetische variatie

Genetische variatie: enorme verschillen in kleur, taklengte, bloemmaat en nog veel meer eigenschappen. Dit zijn moderne Phalaenopsisrassen in de showkas van een veredelaar. Bron: Anthura BV.

Als de kruisingsdoelen bekend zijn, is het tijd om geschikte ouders bij elkaar te gaan zoeken. De eigenschappen die in het nieuwe ras gecombineerd moeten worden, moeten aanwezig zijn in deze ouders. Al deze beschikbare eigenschappen in verschillende planten noemt men ook wel de genetische variatie.

Men kan verschillende soorten planten gebruiken om mee te kruisen. Gebruik je moderne rassen van jezelf of van andere bedrijven, dan hebben die meestal veel goede eigenschappen, maar ze lijken wel veel op elkaar: de hoeveelheid variatie is beperkt. Bij het gebruik van oudere rassen, heb je de beschikking over soms interessante eigenschappen. Qua opbrengst blijven ze echter vaak duidelijk achter op moderne rassen.

In dit filmpje vertelt Anne hoe ze genetische variatie zoekt om tomaten lekkerder te maken!

Wilde verwanten

Soms bestaat de soort, of een verwant ervan, ook nog in het wild. Deze wilde verwanten kunnen veel interessante eigenschappen bevatten, maar ze bezitten ook veel negatieve eigenschappen die de veredelaar kwijt moet zien te raken.

Negatieve eigenschappen voor de veredelaar zijn vaak nuttige eigenschappen voor de plant in de natuur. De veredelaar wil een lekkere krop sla zonder stekels, maar om in de natuur te overleven is een bittere smaak en een gestekeld blad weer handiger. Om graan goed te kunnen oogsten, moeten de korrels er niet te snel afvallen. In de natuur is het juist belangrijk dat zaden zich zo goed mogelijk verspreiden. In de natuur zijn vaak andere eigenschappen nuttig die de veredelaar graag liever kwijt is.

Wilde variant van de komkommer uit India. Bron: Centrum voor Genetische Bronnen Nederland, Wageningen UR.

Wilde soort Phalaenopsis. Het aantal bloemen is klein en de bladeren zijn groot. Toch kan deze plant interessant zijn voor de veredelaar vanwege de unieke bloemkleur. Bron: Nick van Rosmalen.

Landrassen

Landrassen zijn oude rassen die meestal niet meer geteeld worden, bijvoorbeeld omdat ze minder opbrengen dan recent ontwikkelde rassen. Voor de veredelaar kan dit materiaal interessant zijn om mee te kruisen. Er kunnen interessante eigenschappen in zitten. Het aantal negatieve eigenschappen in landrassen is meestal veel minder groot dan in de beschikbare wilde soorten.

Landras van een komkommer. Bron: Centrum voor Genetische Bronnen Nederland, Wageningen UR.

Een oud Phalaenopsisras. Het aantal bloemen is acceptabel, de bloemvorm is echter nog niet vol genoeg. Bron: Nick van Rosmalen.

Terugkruisen

Ondanks de negatieve eigenschappen die meestal aanwezig zijn, kunnen wilde planten en landrassen toch een interessante bron zijn om mee te kruisen. Er kunnen bijvoorbeeld resistenties tegen allerlei ziekten in zitten. Een manier om de positieve eigenschappen te behouden en de negatieve eigenschappen kwijt te raken is het zogenaamde terugkruisen. Hierbij wordt een kruising tussen een ras en een wilde plant steeds “terug gekruist” met een modern ras, totdat de meeste negatieve eigenschappen verdwenen zijn. Door slim te selecteren, blijven de positieve eigenschappen, zoals resistenties, behouden.

Genenbanken

Er bestaan in verschillende landen verzamelingen van planten waarmee een veredelaar eventueel kruisingen kan maken. Omdat het gaat om de speciale erfelijke eigenschappen van deze planten, noemt men deze verzamelingen genenbanken. De verzameling bestaat vaak uit zaden van allerlei nieuwe, maar ook hele oude rassen. Zelfs wilde verwanten van de landbouwgewassen kan men er vinden. De meeste genenbanken zijn gespecialiseerd in enkele gewassen waarvan ze een groot aantal “nummers” of “accessions” in stand houden.

Een veredelaar kan online zoeken in de collectie en eventueel materiaal bestellen. Ook jij kunt rondkijken in een genenbank:

http://www.cgn.wur.nl/applications/cgngenis/

http://applicaties.wageningenur.nl/applications/cgngenis/default.aspx

Deze link verwijst naar de genenbank in Wageningen, het Centrum voor Genetische Bronnen Nederland. Hier heeft men onder andere een grote collectie van sla, aardappel en tarwe.

Vragen/opdrachten

Zoeken in de genenbank.

a. Hoeveel verschillende typen (accessions) van sla (Lettuce) zijn er beschikbaar bij het CGN?

b. Noem drie verschillende soorten (species) in het geslacht (Genus) Lactuca (sla).

c. Kies genus: Lactuca en soort: sativa. Klik nu op "show available traits for this selection". Noem 4 ziekten/plagen waartegen je naar resistentie zou kunnen zoeken in deze genenbank.

d. Probeer nu in de genenbank resistentie te vinden tegen Bremia. Noteer drie interessante CGN-nummers.

e. Probeer nu ook resistentie te vinden tegen CMV (komkommermozaikvirus) in komkommer (Cucumber). Noteer drie CGN-nummers die je zou willen bestellen.

Wat is een genenbank?

Veredelingsmethoden

Als je hebt bepaald wat de veredelingsdoelen zijn en je hebt de juiste kruisingsouders verzameld, is het tijd voor de volgende stap. Hoe kun je al die planten met interessante eigenschappen gebruiken om een nieuw ras te ontwikkelen? De basis die je hierbij zult gebruiken, is de genetica zoals eerder besproken. Veredelingsmethoden zijn eigenlijk niets anders dan een slimme toepassing van deze kennis.

Vers bestoven bloem van een aardappel. Door kennis over erfelijkheid slim toe te passen, kun je goede kruisingen verzinnen. Bron: CAH Vilentum.

Verschillende groepen gewassen

Voor verschillende soorten gewassen, zijn verschillende veredelingsmethoden beschikbaar. De gewassen worden in groepen verdeeld naar de manier waarop ze worden vermeerderd. Dit is zo omdat het belangrijk is dat alle planten in een ras precies hetzelfde zijn. Hoe je dit bereikt, hangt af van de manier van vermeerderen. De groepen waarmee we werken zijn:

Vegetatief vermeerderde gewassen. Dit zijn de gewassen die niet door middel van bloemen en zaden worden vermeerderd, maar door middel van bijvoorbeeld stekken, knollen, bollen of weefselkweek. Voorbeelden van vegetatief vermeerderde gewassen zijn: aardappel, Phalaenopsis, chrysant, enz.

Zelfbestuivers. Dit zijn de gewassen waar de planten zichzelf bestuiven. Sommige gewassen doen dit heel strikt, andere gewassen voor een groot deel. Voorbeelden van zelfbestuivers zijn: sla, boon, en tarwe.

Kruisbestuivers. Dit zijn de gewassen waar planten zichzelf niet of nauwelijks bestuiven. In een gewas wordt de ene plant bestoven door de andere plant. Op het veld waarop zaden worden geteeld, bestuiven planten elkaar. Voorbeelden van kruisbestuivers zijn kool en mais.

F1-hybriden. Dit zijn rassen die ontstaan door een vaderlijn met een moederlijn te kruisen. Om een ras in stand te houden, worden dus twee ouderlijnen aangehouden. Door deze ouderlijnen met elkaar te kruisen, produceert men de zaden van het ras.

Bij kruisbestuivers kan het nodig zijn om planten af te schermen tegen ongewenste bestuivers, zoals binnenvliegende bijen. Bij een strikte zelfbestuiver zou dit niet nodig zijn. Bron: Kieft Seeds.

Stabiel en uniform

Twee van de eisen die aan een ras gesteld worden, is dat het uniform en stabiel moet zijn.

Uniform betekent dat alle planten binnen het ras precies hetzelfde zijn.

Stabiel betekent dat het ras er elk jaar hetzelfde uitziet.

Voor de veredelaar betekent dit met name dat de planten binnen een ras allemaal dezelfde erfelijke eigenschappen moeten hebben. Voor de verschillende groepen gewassen gebeurt dit stabiel en uniform maken op verschillende manieren.

Deze planten hebben veel overeenkomsten maar zijn niet exact identiek. Dit lijkt geen probleem maar het zal wel betekenen dat ze niet tegelijkertijd afleverbaar zijn. In de loop van het veredelingsproces zal hieraan nog gewerkt worden. Bron: Kieft Seeds.

Ouders kiezen

De keuze van de kruisingsouders is heel bepalend voor wat een kruising oplevert. De nakomelingen van een kruising, bezitten meestal voor een deel de eigenschappen van de vader en voor een deel die van de moeder. Normaal gesproken moeten dus alle eigenschappen die je in een ras wilt combineren aanwezig zijn in een van de ouders. Verder is het belangrijk om het aantal ongewenste eigenschappen in de ouderplanten beperkt te houden. Ongewenste eigenschappen in de kruisingsouders zul je ook terugzien in de nakomelingen. Dat betekent dat je een groot deel van de nakomelingen weg kunt gooien als er te veel ongewenste eigenschappen in de kruisingsouders aanwezig waren.

Kruisen en selecteren

Na het zorgvuldig kiezen van de ouders, kan de veredelaar kruisingen gaan maken. Het stuifmeel van de ene plant wordt hierbij gebruikt om een andere plant te bestuiven. Op de videos zie je hiervan enkele voorbeelden.

Wanneer een veredelaar twee planten met elkaar heeft gekruist, komen daar (direct of na nog een generatie zelfbestuiven) vaak veel planten uit. Afhankelijk van het gewas kunnen de verschillen tussen deze planten groot of juist heel klein zijn.

Een belangrijke stap die nu volgt is het selecteren. Een veredelaar heeft nooit genoeg ruimte om alle planten die hij heeft, plus hun nakomelingen, te bewaren. Het gaat uiteindelijk enkel om de meest interessante planten. Deze moet de veredelaar zien te vinden en markeren, bijvoorbeeld met een fel gekleurd steeketiket.

Het is altijd moeilijk om te bepalen welke planten mogen blijven en welke planten afgevoerd worden. Er zijn altijd heel veel planten die veel interessante eigenschappen hebben, maar het net niet zijn. Moet men deze selecteren of niet? Een moeilijke vraag. Men zegt daarom ook wel: "Veredelen is de kunst van het weggooien."

Selecteren: welke van deze unieke zaailingen is de beste plant? In dit geval zal gelet worden op kenmerken zoals aantal takken, aantal bloemen, kleur en bladstand. De meest interessante planten worden "geselecteerd" en voorzien van een oranje label. Bron: Anthura BV.

Terugkruisen

Er bestaat een manier om van een groot aantal negatieve eigenschappen in een kruisingsouder af te komen. Dit kan bijvoorbeeld nodig zijn om een interessante eigenschap uit een wilde plant te kunnen halen. Stel je voor dat je een slaras wilt maken met daarin een dominant overervende resistentie tegen een ziekte uit een wilde plant. De wilde plant smaakt vies en heeft stekelige smalle bladeren. Het ras moet een mooie krop vormen. Hoe gaan we dan te werk?

Om te beginnen kruis je de wilde plant met een goed slaras. Alle planten die hieruit komen zullen resistent zijn, maar er zullen geen mooie, lekkere kroppen gevormd worden.

Daarom kruisen we deze F1 weer met een goed slaras. De planten die uit deze kruising komen, zullen al iets meer op een behoorlijke slaplant lijken. Een deel van de planten is de resistentie echter kwijtgeraakt. Daarom toetsen we op resistentie. De planten die niet resistent zijn, gooien we weg.

Omdat de planten nog te veel slechte eigenschappen van de wilde ouder hebben, kruisen we nogmaals met een goed slaras. Weer toetsen we de nakomelingen om te kijken of ze de resistentie nog hebben.

Als we dit vaak genoeg doen, kunnen we een ras ontwikkelen dat goed smaakt, een mooie krop vormt, en ook nog een extra resistentie uit de wilde plant bevat. Deze methode noemen we terugkruisen.

Hieronder zie je een aantal fotos van terugkruisen in het gewas bloemkool.

Normale bloemkool. Om een resistentie toe te voegen, wordt deze plant gekruist met een wilde kool. Bron: Dick Zandt, Nickerson Zwaan.

Wilde verwant van de bloemkool. Deze plant vormt geen bloemkool, maar bevat een interessante eigenschap voor de veredelaar. Bron: Nickerson Zwaan.

Kruising tussen een bloemkool en een wilde kool. Deze plant vormt geen kool. Om de plant meer eigenschappen van de bloemkool mee te geven, wordt nogmaals met een bloemkool gekruist. Bron Nickerson Zwaan.

Deze plant lijkt al iets meer op een bloemkool, maar nog niet genoeg. Daarom wordt weer een kruising gemaakt met een bloemkool. Bron: Nickerson Zwaan.

Deze plant lijkt er alweer wat meer op, maar moet nog eens worden gekruist met een bloemkool. Bron: Nickerson Zwaan.

Hier wordt het resultaat van terugkruisen al duidelijk zichtbaar: deze plant niet alleen een bloemkool, maar bevat ook een resistentie afkomstig uit een wilde kool. Bron: Nickerson Zwaan.

Vragen/opdrachten

Vanuit veredelingsoogpunt kunnen de cultuurgewassen in vier groepen worden ingedeeld. Welke vier zijn dat?

Welke twee eisen worden er aan een ras gesteld oftewel welke basiseigenschappen moet een ras hebben?

Licht je antwoord toe

Leg met behulp van een schema uit hoe het proces van terugkruisen verloopt.

Waarom is het ontwikkelen van een nieuw ras in de sierteelt (snijbloemen) in het algemeen gemakkelijker dan in de groenteteelt?

Resistentieveredeling

Een veredelingsdoel dat extra aandacht verdient is resistentie tegen ziekten en plagen. Het is mogelijk om rassen te ontwikkelen die minder last hebben van ziekten en plagen. Dit kan men op de volgende manier doen.

Verzamel en groot aantal verschillende genetische bronnen van het gewas. Dit kunnen rassen zijn, maar ook wilde soorten die kruisbaar zijn met het gewas.
Test van deze verzameling of er planten tussen zitten die minder of geen last hebben van een ziekte of plaag. Dit doet men door een proef te doen waarin alle planten worden blootgesteld aan bijvoorbeeld de schimmel waartegen men resistentie zoekt. Deze proef noemt men een resistentietoets.
Als er planten worden gevonden waarop de ziekte of plaag niet goed gedijt, spreekt men van resistente planten of bronnen van resistentie.
Deze bronnen van resistentie worden gekruist met een goed ras. Door middel van (terug-)kruisen, het uitvoeren van resistentietoetsen en selecteren, ontwikkelt men een goed ras met daarin de gewenste resistentie.

Resistenties zijn van groot belang voor de teler die met de rassen gaat werken. Daarom vind je op de websites van de veredelingsbedrijven veel informatie over de resistienties die in hun rassen aanwezig zijn.

Probeer van drie rassen uit te zoeken waartegen ze resistent zijn.

http://www.enzazaden.nl/Products/fruitvegets/tomato/plum/

http://www.rijkzwaan.nl/wps/wcm/connect/RZ+NL/Rijk+Zwaan/Products_and_Services/Products/Crops/Lettuce?pcpage=3&frm=1&var=712115&his=c293LHVuZGVmaW5lZCwwO2hhcnYsdW5kZWZpbmVkLDA7cGxhbnQsdW5kZWZpbmVkLDA7cmFkaW9zY2hlZCxoYXJ2LDA7

De veredelaar kan het doel resistentie op dezelfde manier proberen te bereiken als zijn andere veredelingsdoelen. Wel is het nodig om te kunnen testen of planten resistent zijn of niet. Een van de manieren om dit te doen, is door middel van een resistentietoets.

Practicum resistentietoets

Proef: knolresistentie tegen Phytophthora

Phytophthora is een vervelende ziekte in aardappel. Daarom is het interessant om te testen of rassen resistentie vertonen tegen deze ziekte. Een van de manieren om dit te testen, is het besmetten van schijven aardappel.

Proefopzet

Op het lab zijn knollen van vijf verschillende aardappelrassen aanwezig. Er is zijn ook verschillende potjes met water waarin sporen van Phytophtora zitten. Dit water met sporen is gemaakt door de schimmel op aardappelblad in een vochtige bak te zetten. Op het blad zijn sporen gevormd. Deze zijn er vervolgens vanaf gespoeld.

Bereken de sporenconcentratie (aantal sporen per ml) van de suspensie mbv de aanwezige haemocytometer. Schijf je berekening begrijpelijk op. Maak gebruik van de handleiding die je vindt onder de volgende link.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hemocytometer

Als je hebt berekend hoeveel sporen er aanwezig zijn per ml water, kun je de schijven aardappel maken en klaarleggen in een bak op vochtig papier.

Met potlood wordt op het papier aangegeven waar de schijven van de 5 verschillende rassen komen te liggen.
Elk tweetal maakt 1 bak waarop van elk ras 6 schijven knol liggen op vochtig papier.
In het midden van elke schijf wordt een klein gaatje geprikt. Dit maakt het makkelijker voor de schimmel om de knol binnen te dringen.
Op 5 van de 6 schijven van elk ras wordt een druppel van 0,05ml sporensuspensie op het gaatje neergelegd met een pipet.
Op het gaatje van de laatste schijf van elk ras, wordt een druppel schoon kraanwater neergelegd met een pipet.
De bak wordt afgesloten.
Ga om de dag kijken wat er gebeurt. Maak hiervan aantekeningen en fotos.

Opdrachten en vragen

Maak een excelbestand met je resultaten. Maak in elk geval een tabel en een grafiek waaraan je de verschillen tussen de rassen kunt zien. Bereken steeds het gemiddelde van de 5 schijven van hetzelfde ras.
Waarom zou je op deze manier testen in plaats van door middel van een proef op het veld?
Waarom wordt op een van de schijven steeds een druppel schoon water gelegd?
Probeer op internet uit te zoeken of er al aardappelrassen te vinden zijn met resistentie tegen Phytophthora. Noteer kort het resultaat van je zoektocht.

Voorbereidingen door de docent

De ziekte kan men op het veld vinden of van een petrischaal af halen. Sporen kan men het beste produceren op bladmateriaal in een vochtige bak. Probeer bladmateriaal te gebruiken dat zo lang mogelijk niet bespoten is. Loof dat nog regelijk groen is, werkt het beste.

De sporen moeten geoogst worden op rond zesde dag na het besmetten van de bak. Men kan de bladeren waarop sporen worden gevormd afspoelen met water. Het is leuk om twee of drie verschillende verdunningen aan te bieden, zodat de tellingen van de sporen verschillende resultaten geven.

Veredeling van vegetatief vermeerderde gewassen

Vegetatief vermeerderde gewassen zijn de gewassen die niet door middel van bloemen en zaden worden vermeerderd, maar door middel van bijvoorbeeld stekken, knollen, bollen of weefselkweek. Deze techniek noemt men vegetatieve vermeerdering, of klonen. De genetisch identieke planten die zo ontstaan, noemt men een kloon. Voorbeelden van vegetatief vermeerderde gewassen zijn: aardappel, chrysant en Phalaenopsis.

Verschillende vormen van vegetatieve vermeerdering

De aardappel wordt vermeerderd door knollen (pootaardappelen) te poten. De chrysant wordt vermeerderd met stekken. De Phalaenopsis wordt in het laboratorium door middel van weefselkweek vermeerderd. Eigenlijk is weefselkweek ook een vorm van stekken, maar dan in het laboratorium in plaats van in de kas. Bij veel bolgewassen gebruikt men de bollen die gevormd worden, als uitgangsmateriaal.

Voordelen van vegetatieve vermeerdering

Vegetatieve vermeerdering komt in de praktijk regelmatig voor. Het kan een handige manier zijn om snel aan een groot aantal identieke planten te komen. De aardappel wordt vermeerderd met de knollen die de plant produceert. Behalve dat de planten allemaal meteen genetisch identiek zijn, maken ze ook een vliegende start. Een knol bevat immers veel meer reservevoedsel dan een zaadje. Er ontstaat dus snel een grote plant. Een gezaaide aardappel kan in één seizoen geen behoorlijke knollen vormen.

Phalaenopsis wordt vermeerderd door middel van weefselkweek. Dit gewas valt daarom onder de vegetatief vermeerderde gewassen. Bron: CAH Vilentum.

Een uniform en stabiel ras maken

Een van de eisen die aan een ras worden gesteld, is dat alle planten precies dezelfde genetische eigenschappen hebben. Alle bloemen moeten er bijvoorbeeld precies hetzelfde uitzien. In de groep van vegetatief vermeerderde gewassen, is dit eenvoudig te bereiken. Zodra je een plant vegetatief gaat vermeerderen, ontstaan immers planten die genetisch identiek zijn.

Vegetatieve vermeerdering levert direct genetisch identieke planten op. Foto: Nick van Rosmalen.

Ouders met de juiste eigenschappen combineren

Het is belangrijk dat de eigenschappen van de plant zoveel mogelijk overeenkomen met de veredelingsdoelen die je hebt opgesteld. Dit kan je proberen te bereiken door de juiste ouderplanten met elkaar te kruisen. Als twee planten met elkaar zijn gekruist, ontstaat daaruit een populatie met allerlei verschillende planten. Natuurlijk maakt een veredelaar niet slechts een kruising maar een heleboel verschillende, om meer kans te hebben dat er iets goeds tussen zit.

Het eerste jaar heb je van elke unieke zaailing slechts 1 exemplaar. Je kan daarom sommige dingen nog niet goed zien. Een opbrengstbepaling aan 1 plant is niet betrouwbaar. Andere dingen kan je wel aan 1 plant zien, zoals de bloemkleur. Op deze manier kan je een grove scheiding maken tussen de meer en minder interessante planten. De meest veelbelovende planten houd je aan voor het volgende jaar.

Enkele kenmerken van het eerste jaar van selectie in een vegetatief vermeerderd gewas. Bron: CAH Vilentum.

Klonen testen

In de jaren die daarna komen, neemt het aantal planten per genotype steeds toe. De zaailingen worden namelijk vegetatief vermeerderd. In het tweede jaar heb je bijvoorbeeld 3 identieke planten van elke zaailing gemaakt. In het derde jaar misschien wel 9 of meer. Omdat het aantallen planten per kloon steeds groter wordt, kun je ook informatie gaan verzamelen over eigenschappen zoals opbrengst. Je krijgt dus steeds meer kennis over de kwaliteiten van een kloon.

Kenmerken van het zevende jaar van selectie in een vegetatief vermeerderd gewas. Bron: CAH Vilentum.

Klonen staan klaar om beoordeeld te worden. Van elk genotype worden 15 planten beoordeeld op kenmerken zoals aantal bloemen, plantopbouw en aantal gevormde takken. Bron: CAH Vilentum.

Virussen en viroiden

Een belangrijk probleem dat vooral in vegetatief vermeerderde gewassen voorkomt is dat van plantenvirussen en –viroïden. Waarom is dit probleem nu juist zo belangrijk in deze groep gewassen? Dat komt doordat zaailingen meestal vanzelf virusvrij zijn. De plant zorgt er namelijk voor dat bijna alle zaden virusvrij zijn. Omdat we bij de vegetatief vermeerderde gewassen geen gebruik maken van zaden, blijft een kloon, als deze eenmaal virus heeft opgelopen, altijd virusziek.

Dit betekent dat veredelaars en vermeerderaars van vegetatief vermeerderde gewassen extra scherp moeten zijn op virussen. Dit kan bijvoorbeeld door vaker te spuiten tegen bladluizen (bladluizen kunnen sommige virussen verspreiden), door insectengaas aan te brengen in de luchtramen en door regelmatig te toetsen op virus. Gedurende het gehele veredelingsproces moeten de planten virusvrij worden gehouden.

Luchtraam met gaas tegen het invliegen van insecten. Op deze manier verkleint men de kans op virusoverdracht door insecten. Bron: Kieft Seeds.

Ook medewerkers kunnen virussen verspreiden. Maatregelen als deze maken de kans hierop minimaal. Bron: Kieft Seeds.

Samenvatting

Samenvatting veredeling van een vegetatief vermeerderd gewas, in dit geval Phalaenopsis. Bron: CAH Vilentum.

Vragen/opdrachten

Welke drie maatregelen kun je nemen om een virusaantasting in een kloon voorkomen?

Veredeling van zelfbestuivers

Tot de zelfbestuivende gewassen rekent de veredelaar de gewassen waarvan de zaden worden geteeld, door ouderplanten zichzelf te laten bestuiven. Normaal gesproken zijn dit gewassen die dit van nature ook al doen. Vaak zorgt de bloembouw ervoor dat kruisbestuiving lastig of onmogelijk is. Voorbeelden van gewassen uit deze groep zijn sla, tarwe en de erwt.

Sla is een zelfbestuiver. Als de meeldraden niet in een zeer vroeg stadium worden verwijderd, bestuift elke bloem zichzelf. Bron: CAH Vilentum.

Misschien heb je nog nooit een slaplant zien bloeien. Dat kan kloppen, want tijdens de teelt is het niet de bedoeling dat de planten in bloei schieten. De veredelaar laat dit wel gebeuren, om kruisingen te kunnen maken. Bron: CAH Vilentum.

Uniform en stabiel maken

Niet alleen wanneer je planten met elkaar kruist, maar ook na zelfbestuiving kan er uitsplitsing ontstaan. Wanneer dit gebeurt, kun je natuurlijk niet spreken van een uniform en stabiel ras. We moeten er dus voor zorgen dat de nakomelingen van een zelfbestuiver allemaal genetisch identiek zijn. Dit kan men bereiken door planten homozygoot te maken.

Homozygote en heterozygote planten

De meeste planten hebben al hun chromosomen dubbel. Een set chromosomen is afkomstig van de vader en een set van de moeder. Wanneer de twee sets chromosomen van elkaar verschillen, is een plant heterozygoot. Wanneer de sets chromosomen allebei precies hetzelfde zijn, is een plant homozygoot. Vaak is een plant voor sommige eigenschappen homozygoot en voor andere eigenschappen heterozygoot.

Alle geslachtscellen van een homozygote plant zijn genetisch identiek

Een belangrijk proces in de plant voor de veredelaar is de meiose. Tijdens de meiose ontstaan er uit “normale” cellen geslachtscellen. Dit gebeurt door de chromosomen van een normale cel onder te verdelen over twee cellen. Er ontstaan hierdoor cellen die in plaats van twee sets chromosomen slechts één set chromosomen bezitten. In het geval van een heterozygote plant leidt dit tot genetisch verschillende geslachtscellen. Is de plant echter homozygoot, dan valt er niets te kiezen: alle geslachtscellen zijn identiek.

Deze partij planten is waarschijnlijk ontstaan uit zelfbestuiving van een plant die heterozygoot was voor de eigenschap bladkleur. Hierdoor is uitsplitsing zichtbaar: er zijn rode en groene planten aanwezig. Bron: CAH Vilentum.

Zelfbestuiving van een homozygote plant

We gaan nu een homozygote plant zelfbestuiven. Alle stuifmeelkorrels en alle eicellen zijn, zoals we gezien hebben, genetisch identiek. Dit betekent dat elke nakomeling genetisch hetzelfde zal zijn. Bovendien zullen de nakomelingen weer homozygoot zijn. Dit betekent dat ook de volgende generatie weer genetisch hetzelfde zal zijn. De partij planten is dus niet alleen uniform, maar ook stabiel.

Zelfbestuiving van een homozygote plant. Zelfbestuiving betekent dat de vader en de moeder hetzelfde genotype hebben. Zoals je ziet, hebben alle nakomelingen voor deze eigenschap hetzelfde genotype als hun moeder.

Kruisingsouders kiezen en kruisen

Het uitkiezen van de juiste planten om met elkaar te kruisen, is van groot belang. Elke eigenschap die men in het nieuw te ontwikkelen ras belangrijk vindt, moet in een van de ouderplanten aanwezig zijn. Vaak wordt ervoor gekozen om bestaande rassen met elkaar te kruisen. Men kan echter ook allerlei andere planten met interessante eigenschappen gebruiken.

In de tabel zie je dat de gebruikte ouders beide homozygoot (bijvoorbeeld AA of aa) zijn. Om het overzichtelijk te houden, werken we in dit voorbeeld met slechts 3 eigenschappen. In werkelijkheid heeft elke plant vele duizenden eigenschappen.

Twee rassen van een zelfbestuivend gewas worden met elkaar gekruist. Deze rassen zijn homozygoot.

Emasculeren

Zelfbestuivers zijn planten die van nature zichzelf bestuiven. Wanneer men een kruising wil maken met dit type plant, zal men dus moeten zien te voorkomen dat zelfbestuiving optreedt. Dit doet men door een bloem open te maken, voordat het stuifmeel rijp is en op de stamper is gekomen. Nu verwijdert men de meeldraden: de bloem wordt “ontmand”. Het verwijderen van de meeldraden noemt men ook wel emasculeren. Vervolgens wordt stuifmeel aangebracht van de gewenste vaderplant. Soms moet dit enkele dagen later (nogmaals) gebeuren. De stamper moet in het juiste stadium zijn om stuifmeel te ontvangen. Om de bestoven bloem komt een etiketje met daarop informatie zoals de ouders en de datum waarop de kruising gemaakt is.

Bloem met meeldraden. Wanneer men bang is voor (ongewenste) zelfbestuiving, kan men deze verwijderen. Bron: CAH Vilentum

Geemasculeerde bloem: de meeldraden zijn verwijderd. De stijl (het vrouwelijke gedeelte van de bloem) is nog wel aanwezig. Bron: CAH Vilentum.

In dit filmpje zie je hoe twee verschillende erwten met elkaar kunnen worden gekruist. Omdat de erwt zichzelf in een vroeg stadium kan bestuiven, wordt een jonge bloem open gemaakt en geemasculeerd.

In dit filmpje zie je hoe een kruising tussen twee tarweplanten gemaakt wordt. Na het emasculeren worden de bloemen met een zakje afgedekt om ongewenste bestuiving te voorkomen.

De F1

Wanneer men met bestaande rassen kruist, betekent dit dat men met homozygote ouderplanten kruist. Homozygote planten produceren genetisch identieke geslachtscellen. Dit zorgt ervoor dat in de eerste generatie, deze generatie noemt men de ook wel de F1-generatie, alle planten genetisch identiek zijn. De planten zijn echter wel heterozygoot: van hun moeder hebben ze andere genen gekregen dan van hun vader.

In deze eerste generatie heeft selecteren geen zin: het maakt niet uit welke plant men kiest omdat er geen genetische verschillen zijn. Om deze reden heeft het dan ook geen zin om veel F1-planten te maken van dezelfde oudercombinatie.

Alle eicellen van de moederplant bezitten de eigenschappen AbC. Alle stuifmeelkorrels van de vaderplant bezitten de eigenschappen aBc. Elke F1-plant krijgt hierdoor het genotype AaBbCc. Alle F1-planten zijn genetisch identiek. Bron: CAH Vilentum.

De F2

Nadat men de F1-planten heeft laten bloeien en deze planten zichzelf hebben bestoven en zaden hebben gevormd, ontstaat de volgende generatie: de F2. Omdat de F1 NIET homozygoot was, konden er allerlei verschillende geslachtscellen ontstaan. Tussen al deze geslachtscellen waren vele duizenden verschillende combinaties mogelijk. Dit ziet men terug in de F2: enorm veel variatie. De planten zijn voor het grootste deel heterozygoot.

De genetica van de F1 en de F2-generatie in een tabel

Generatie	Genotype	Geslachtscellen
F1-planten	AaBbCc	ABC of ABc of Abc of AbC of aBC of aBc of abC of abc
F2 plant 1	AABbCc
F2 plant 2	AaBBcc
F2 plant 3	AAbbCc
F2 plant 4	AaBbcc
Enz	enz

Omdat de F1-planten een groot aantal genetisch verschillende geslachtscellen produceren, in dit voorbeeld zijn dat er acht, zijn er veel verschillende combinaties van eigenschappen mogelijk in de F2.

Zelfs met dit voorbeeld met slechts 3 genen, zijn er al 27 verschillende genotypen mogelijk. Je kunt dus wel bedenken dat er enorm veel verschillende planten staan in een F2 van echte planten met duizenden eigenschappen.

In deze F2-generatie kan selectie heel interessant zijn. Als men bijvoorbeeld voorkeur heeft voor een groene kleur of een bepaalde kropvorm, zou men daarop kunnen selecteren. Bron: CAH Vilentum.

De volgende generaties: naar een homozygote plant

De nakomelingen van de F2-planten zullen onderling weer flink verschillen. De F2-planten waren immers heterozygoot. Hoe kunnen we er nu voor zorgen dat de planten homozygoot worden en daardoor uniforme nakomelingen krijgen, zodat uiteindelijk een uniform en stabiel ras ontstaat? Om dit te begrijpen kijken we om te beginnen naar 1 plek waarop een plant heterozygoot is: Aa. Deze plant kan, na zelfbestuiving 3 verschillende genotypen opleveren: Aa, AA en aa.

Zoals je in deze tabel ziet, is de helft van de planten voor deze eigenschap homozygoot (AA of aa) geworden. De helft van de planten is nog steeds heterozygoot (Aa).

Zelfbestuiving van een heterozygote plant. Zoals je in deze tabel ziet, is de helft van de planten voor deze eigenschap homozygoot (AA of aa) geworden. De helft van de planten is nog steeds heterozygoot (Aa). Bron: CAH Vilentum.

Homozygoot blijft homozygoot

Na een keer zelfbestuiven, is dus de helft van de planten homozygoot geworden voor de eigenschap.

Zoals je in deze tabel ziet, blijven ook de nakomelingen (ontstaan uit zelfbestuiving) homozygoot voor deze eigenschap. Als een plant dus eenmaal homozygoot is geworden voor een bepaalde eigenschap, blijft dat ook in de volgende generaties het geval. Deze eigenschappen zijn dus stabiel geworden.

Zelfbestuiving van een homozygote plant. Als een plant eenmaal homozygoot is geworden voor een bepaalde eigenschap, blijft dat ook in de volgende generaties het geval.

Heterozygoot wordt na zelfbestuiving voor de helft homozygoot

Omdat elke generatie weer 50% van de eigenschappen waarvoor planten heterozygoot zijn, homozygoot wordt, zal het aantal eigenschappen waarvoor de plant heterozygoot is, steeds kleiner worden. Anders gezegd: na 7 generaties zelfbestuiven, zijn heterozygoten (Aa) behoorlijk zeldzaam geworden. Na 7 generaties zelfbestuiven gaan we er dus van uit dat de planten bijna helemaal homozygoot zijn.

Bij een generatie denk je snel aan een jaar, maar soms zijn er mogelijkheden om meerdere generaties per jaar te maken. Sommige bedrijven sturen zaden na de oogst op naar het zuidelijk halfrond. Daar is het lente als het hier winter wordt. In ons voorjaar zijn de planten dan dus een generatie verder en dus meer homozygoot. Een andere manier om sneller generaties te maken, is het in de winter telen in de kas. Van sommige gewassen kunnen zelfs meer dan twee generaties per jaar gemaakt worden.

Een steeds lager percentage van de planten is heterozygoot, doordat steeds de helft van de planten homozygoot wordt.

Generatie	Percentage heterozygoot (Aa)
F1	100
F2	50
F3	25
F4	12,5
F5	6,25
F6	3,125
F7	1,5625
F8	0,78125

Na een aantal generaties worden heterozygote planten zeldzaam. Bron: CAH Vilentum.

Selectie: bulk of lijn?

We hebben gezien dat het vanaf de F2-generatie zin heeft om te selecteren. Selecteren kan grofweg op twee manieren. Ten eerste kan men de beste planten uitkiezen en het zaad van deze planten oogsten, samenvoegen en het volgende jaar uitzaaien. Met spreekt hierbij vaak van “in bulk” oogsten. Het is echter ook mogelijk om het zaad van elke plant die men selecteert apart te houden. De nakomelingen van één plant die zichzelf bestuift, noemen we een lijn. De nakomelingen van één plant, de lijnen dus, worden het volgende jaar in rijtjes uitgezaaid. Zo weet men welke plantjes afkomstig zijn van dezelfde moederplant.

Het verschil tussen bulk- en lijnselectie. Bron: CAH Vilentum.

Samenvatting

Samenvatting veredeling van een zelfbestuivend gewas. Bron: CAH Vilentum.

Vragen en opdrachten veredeling zelfbestuivers

Je kruist twee zelfbestuivende rassen: AABB met aabb.
Maak het kruisingsschema na zelfbestuiving in de F2.

Wat is het verschil tussen lijnselectie en bulkselectie bij veredeling van zelfbestuivers?

Veredeling van kruisbestuivers

Veel planten zijn erop ingesteld om te voorkomen dat ze zichzelf bestuiven. Dit kan nuttig zijn omdat planten vaak beter groeien als ze zijn ontstaan uit een kruising dan wanneer ze zijn ontstaan uit een zelfbevruchting. De groep planten waarbij planten niet zichzelf bestuiven, maar door een andere plant bestoven worden, noemen we de kruisbestuivers. Een type ras dat we door middel van kruising en selectie van deze planten kunnen maken, is het populatieras.

Er zijn verschillende manieren waarop het stuifmeel van de ene plant naar de stempel van de andere plant getransporteerd kan worden. Een heel bekende manier is met behulp van bijen. De wind, vliegen, hommels, vogels en zelfs vleermuizen kunnen ook voor kruisbestuiving zorgen.

Een vleermuis steekt zijn kop in de bloem van een zuilcactus (Subpilocereus repandus). De vleermuis neemt stuifmeel mee naar een volgende plant. Bron:Leon Pors / Curacao Footprint Foundation.

Op deze foto zie je nog duidelijker hoeveel stuifmeel de vleermuis op zich kan krijgen. Bron: Leon Pors / Curacao Footprint Foundation.

De natuur probeert zelfbevruchting te verhinderen

Planten verzinnen allerlei manieren om te voorkomen dat ze zichzelf bevruchten. Soms heb je, net als bij mensen, mannetjes en vrouwtjes. Het mannetje produceert uitsluitend stuifmeel, de vrouwtjesplant heeft enkel een stijl en stempel en moet bestoven worden door een mannetjesplant.

Een andere manier is het inbouwen van een verschil tussen het moment waarop het stuifmeel rijp is en dat waarop de stempel ontvankelijk is. Ook zijn er allerlei soorten bloembouw mogelijk die het minder waarschijnlijk maken dat een plant zichzelf bestuift.

Het maken van een kruising bij een kruisbestuiver

Wanneer we twee planten met elkaar willen kruisen, hoeven we ons bij kruisbestuivers vaak minder zorgen te maken over (ongewenste) zelfbestuiving. Veel van de kruisbestuivers hebben immers zelf al een mechanisme ingebouwd om zelfbestuiving te voorkomen. Emasculeren (het verwijderen van de meeldraden om zelfbestuiving te voorkomen) is dan ook niet altijd noodzakelijk.

Wel is het heel belangrijk om te voorkomen dat de plant voor- of nadat een kruising gemaakt is nog eens wordt bestoven door een verkeerde ouder. Dit kan men bijvoorbeeld bereiken door een kooi om de plant heen te zetten, die voorkomt dat er zomaar een bij naar de plant toe vliegt en hem bestuift.

Deze koolplanten worden met gaas "ingepakt" om ongewenste kruisbestuiving te voorkomen.

De veredelaar moet inteelt voorkomen

Bij een zelfbestuiver laat de veredelaar planten zichzelf een aantal keer bestuiven en ontstaan daardoor homozygote planten. Bij de kruisbestuivers is dat geen goede methode. Zelfbestuiving (inteelt) levert bij kruisbestuivers immers vaak slecht groeiende planten op. Om deze reden houdt de veredelaar steeds niet slechts één plant aan, maar een groepje planten die elkaar bestuiven.

Het aanhouden van een groter aantal planten voorkomt inteelt. Het voorkomt echter ook dat de planten homozygoot worden. De planten blijven dus deels heterozygoot (Aa).

Families in plaats van lijnen

Bij een zelfbestuiver selecteert de veredelaar vaak het nageslacht van één plant die zichzelf heeft bestoven. Dit heet een lijn. Bij kruisbestuivers worden planten meestal niet door zichzelf bestoven. Hier werkt men dus met planten die door één of meerdere andere planten zijn bestoven. Een partij nakomelingen van één moederplant die door andere planten is bestoven, noemt men een familie.

Het verschil tussen een lijn en een familie. Bron: CAH Vilentum.

Selecteren

Een belangrijk verschil tussen zelfbestuivers en kruisbestuivers is dat men bij zelfbestuivers pas in de F2 begint met selecteren, terwijl bij de kruisbestuivers al in de F1 wordt begonnen. Dit is nuttig omdat de ouderplanten heterozygoot waren. De F1 is daardoor niet uniform.

Net als bij de zelfbestuivers, worden de beste planten uitgekozen om mee verder te gaan. Men kiest echter niet steeds een of enkele planten die zichzelf bestuiven, maar selecteert een groepje planten. Deze geselecteerde planten bestuiven elkaar.

Het voordeel hiervan is dat inteelt wordt voorkomen. Een nadeel is echter dat het uniform maken van een partij planten minder eenvoudig is. Er blijven heterozygoten aanwezig en daardoor is er ook altijd nog wat uitsplitsing. Door goed te selecteren lukt het echter na enkele generaties om een aardig uniforme populatie planten te ontwikkelen.

Nadelen van een populatieras

Een nadeel van populatierassen is dat niet alle planten binnen het ras exact identiek zijn. Doordat het uiteindelijke ras heterozygoot is, blijft er enige variatie tussen de planten binnen het ras bestaan. Dit kan bijvoorbeeld als gevolg hebben dat planten van een populatieras niet allemaal tegelijk oogstbaar zijn. Je moet in dat geval meerdere keren oogsten om een veld leeg te maken.

Ook heb je het risico dat een ras geleidelijk verandert. Als je binnen het ras de verkeerde planten uitkiest voor vermeerdering, kan dat ertoe leiden dat het ras geleidelijk achteruit gaat of dat je selecteert op vroegere of latere oogst.

Het hybrideras als alternatief

Van veel gewassen waarvan vroeger populatierassen werden ontwikkeld, maken de veredelaars tegenwoordig zogenaamde F1-hybriden. Dit soort rassen heeft het nadeel van genetische verschillen tussen de planten binnen het ras niet. De afrijping is dan ook uniformer.

Samenvatting

Samenvatting veredeling van een kruisbestuivend gewas. Bron: CAH Vilentum.

Vragen en opdrachten

Noem drie manieren waarop de natuur zelfbestuiving voorkomt.

Veredeling van hybride rassen

Een speciaal soort ras is het hybrideras of de F1-hybride. In steeds meer gewassen, bijvoorbeeld tomaat, komkommer, paprika, mais en kool, zijn hybriderassen de standaard. Zaden van een hybrideras produceer je door twee ouderlijnen met elkaar te kruisen. Deze kruising levert een extra groeikrachtige en zeer uniforme partij planten op.

Voor de veredelaar is het bovendien prettig dat de zaden niet zomaar na te telen zijn. Als een teler zijn planten laat bloeien, zijn de zaden die gevormd worden onbruikbaar omdat er veel uitsplitsing op zal treden. Alle deze nakomelingen zijn dus verschillend.

Hoe ontwikkel je zo’n hybride ras?

Ouderlijnen ontwikkelen

De eerste stap is het ontwikkelen van ouderlijnen. Ouderlijnen worden eigenlijk op dezelfde manier gemaakt als we bij de veredeling van de zelfbestuivers hebben besproken: nadat een kruising is gemaakt, wordt er een aantal generaties lang zelfbestoven. Dit leidt ertoe dat de ouderlijnen homozygoot worden.

In de tabel zie je dat zelfbestuiving leidt tot een steeds lager percentage heterozygote planten.

Generatie	Percentage heterozygoot (Aa)
F1	100
F2	50
F3	25
F4	12,5
F5	6,25
F6	3,12
F7	1,56
F8	0,78

Inteeltlijn van zonnebloem. Deze lijn is slechts 1 keer zelfbestoven, daarom zie je nog veel variatie. Dit materiaal is nog zeer heterozygoot. Door de planten vaker zichzelf te laten bestuiven, zal het materiaal homozygoter worden. Bron: Kieft Seeds.

Inteeltlijn van zonnebloem. In dit geval zijn de planten al vier generaties achter elkaar zelfbestoven. Hierdoor zijn de planten homozygoter geworden. Er zich echter nog steeds verschillen tussen de planten zichtbaar. Bron: Kieft Seeds.

Inteeltlijnen

Het zelfbestuiven van planten, noemt men ook wel intelen. De ouderlijnen worden daarom ook wel inteeltlijnen genoemd.

Veel soorten kunnen niet goed tegen inteelt. Ze gaan er langzamer van groeien en blijven kleiner. Slecht groeiende inteeltlijnen kan men echter goed gebruiken als ouderlijnen voor hybride rassen. Een inteeltlijn die slecht groeit, hoeft dus geen slechte ouderlijn te zijn.

Aan de inteeltlijn kan men dus nog niet zomaar zien of het een goede ouderlijn is om een hybride ras mee te maken.

Wel moet de inteeltlijn nog goed genoeg groeien om een redelijke hoeveelheid F1-zaden te kunnen produceren.

Proefhybriden

Om te bepalen welke inteeltlijnen de beste ouders zijn, worden proefkruisingen gemaakt. Men kan de nieuw ontwikkelde inteeltlijnen hiervoor met elkaar kruisen. Het is ook mogelijk om de nieuwe lijnen te kruisen met enkele bekende ouderlijnen die al veel gebruikt worden. Het kruisingsschema ziet er dan bijvoorbeeld uit zoals je ziet in de tabel.

Voorbeeld kruisingsschema proefhybriden

Bekende ouderlijn 1

AAbbCCddEEffGG

Bekende ouderlijn 2

AAbbCCddeeffgg

Bekende ouderlijn 3

AAbbCCddEEFFgg

Nieuwe inteeltlijn 1

AAbbccDDeeffGG

Proefhybride A

Proefhybride B

Proefhybride C

Nieuwe inteeltlijn 2

AAbbccDDEEffGG

Proefhybride D

Proefhybride E

Proefhybride F

Nieuwe inteeltlijn 3

aaBBccDDeeFFGG

Enz.

Nieuwe inteeltlijn 4

AABBccddeeFFGG

Nieuwe inteeltlijn 5

AAbbccDDeeFFGG

Nieuwe inteeltlijn 6

aaBBCCDDEEFFGG

Van elke proefhybride (A, B, C, D, enz.) maakt men een aantal planten. Deze planten worden beoordeeld. Men kijkt hoe de planten groeien en meet de opbrengst en een aantal andere belangrijke eigenschappen.

Heterosis en uniformiteit

Wanneer we twee inteeltlijnen die niet aan elkaar verwant zijn, met elkaar kruisen, zullen we zien dat de nakomelingen vaak opvallend groeikrachtig zijn. Dit verschijnsel noemt men heterosis of hybride groeikracht. Heterosis krijgt je als je twee planten die genetisch ver uit elkaar staan met elkaar kruist. Groeikrachtige planten zijn natuurlijk interessant voor de meeste telers, die immers graag een hoge opbrengst willen.

Uniformiteit

Behalve de groeikracht van de hybride planten, valt ook de uniformiteit op. Dit komt mooi uit, want het is natuurlijk ook de bedoeling dat alle planten binnen het ras hetzelfde zijn. Dit zal het geval zijn wanneer men twee inteeltlijnen met elkaar kruist. De inteeltlijnen zijn immers homozygoot.

In dit overzicht zie je waarom een F1-hybride zeer uniform kan zijn.

Van proefhybride tot ras

Van een aantal proefhybriden die de eerste keer goed hebben gepresteerd, maakt men een wat groter aantal planten. Dit maakt het mogelijk om op een grotere schaal proeven te doen. Men kan de planten dan ook onder verschillende omstandigheden, bijvoorbeeld in een paar verschillende landen testen. Voordat een ras op de markt wordt gebracht, wil men natuurlijk zeker weten dat het echt goed is.

Wanneer men een combinatie van kruisingsouders heeft waarvan men zeker weet dat deze een goed hybride-ras oplevert, wordt een nog grotere hoeveelheid zaden geproduceerd. Bij sommige gewassen doet men dit in Afrika, Azië of Zuid-Amerika. Niet alleen vanwege de klimaatomstandigheden, maar ook omdat arbeid daar in veel gevallen minder duur is dan in Nederland. Het maken van heel veel kruisingen voor productie van zaden kost namelijk veel tijd en is bij verschillende gewassen nog handwerk.

Mannelijke steriliteit en zelfincompatibiliteit

Kruisingen maken met de hand is veel werk. Wanneer er veel bestuivingen uitgevoerd moeten worden om zaden te produceren, kan het interessant zijn om gebruik te maken van mannelijke steriliteit. Een plant is mannelijk steriel als deze geen stuifmeel produceert, of als het stuifmeel niet werkt. In verschillende gewassen komen dit soort planten voor. Een mogelijkheid is bijvoorbeeld dat ze geen meeldraden produceren, of dat er geen stuifmeel op de meeldraden zit. Als men hier gebruik van wil maken, wordt een van de ouderlijnen mannelijk steriel gemaakt.

Een ander verschijnsel waarvan we gebruik kunnen maken, is zelfincompatibiliteit. In dit geval herkent de moederplant zijn eigen stuifmeel en blijft hierdoor zelfbestuiving uit.

Op het veld waar men de zaden produceert, zet men nu rijen met de mannelijk steriele of zelfincompatibele moederlijn naast rijen met de vaderlijn, die natuurlijk niet mannelijk steriel mag zijn. Omdat de moederplanten zichzelf niet kunnen bestuiven, weet men zeker dat de zaden die op de moederplanten ontstaan, hybride zaden zijn.

De vaderplanten kunnen zichzelf wel bestuiven. Deze planten haalt de zaadteler echter weg nadat ze voor bestuiving van de moederplanten hebben gezorgd. Op deze manier zijn er tijdens de zaadoogst uitsluitend hybride zaden aanwezig.

Door gebruik te maken van mannelijke steriliteit hoeven moederplanten niet stuk voor stuk met de hand bestoven te worden.

Vragen en opdrachten

Bij F1-hybriden krijg je door kruisbestuiving een uniform heterozygoot ras. Maak dit door middel van een kruisingsschema duidelijk

Waarom maakt men proefhybriden bij F1-hybriden

Het Kwekersspel

Test je kwaliteiten als veredelaar (kweker) van een hybride siergewas met dit spel!

http://www.plantbreeding.nl/NL/software_kwekersspel.html

Kwekersrecht

Het ontwikkelen van een nieuw ras kost veel tijd en geld. Deze grote investering kan worden terugverdiend door zaden, stekken en planten van het ontwikkelde ras te verkopen. Dit wordt echter lastig wanneer allerlei andere mensen ook uitgangsmateriaal gaan verkopen van jouw nieuw ontwikkelde ras. Om veredelaars te beschermen tegen dit probleem bestaat het zogenaamde kwekersrecht.

Kwekersrecht houdt in dat een veredelaar het alleenrecht kan krijgen om zijn zelf ontwikkelde rassen te vermeerderen, verhandelen en exporteren. Een soort auteursrecht voor planten dus.

Als je ras kwekersrechterlijk beschermd is, kun je ertegen optreden als iemand anders jouw ras gaat vermeerderen. De wet die dit regelt, heet de Zaaizaad- en plantgoedwet. Als iemand jouw beschermde ras vermeerdert, kun je dus een rechtzaak tegen hem aanspannen.

Kwekersrecht in het nieuws

Bekijk hier een filmje van Naktuinbouw over kwekersrecht!

Kwekersrecht aanvragen

Wie een ras heeft ontwikkeld wil dus vaak kwekersrecht aanvragen. In Nederland moet je hiervoor zijn bij de Raad voor Plantenrassen. Hier lever je allerlei informatie over je ras aan.

De formulieren die je voor een kwekersrechtaanvraag voor verschillende gewassen moet inleveren, vind je op deze website:

http://www.cpvo.fr/main/nl/homepage/technische-onderzoeken/technische-protocollen

Ook moet je zaden of planten aanleveren, die worden onderzocht. Dit onderzoek heet het “technisch onderzoek”. Dit zijn de belangrijkste eisen waaraan je ras moet voldoen om kwekersrecht te krijgen:

1.Het ras moet nieuw zijn: je kunt geen kwekersrecht meer krijgen als een ras al lang verhandeld wordt. Het is daarom riskant om lang te wachten met het aanvragen van kwekersrecht.

2.Het ras moet onderscheidbaar zijn van elk ras dat al bestaat. Als er dus al een ras bestaat, dat precies hetzelfde is, krijg je geen kwekersrecht. Als je goed naar de planten kijkt, is er gelukkig meestal wel een verschil te ontdekken.

3.Het ras moet uniform zijn. Als er te veel verschillen zitten tussen de planten die je hebt aangeleverd, is dat dus een probleem.

4.Het ras moet stabiel zijn. Dit wil zeggen dat ook het volgende jaar de planten weer precies hetzelfde moeten zijn als dit jaar.

Drie belangrijke voorwaarden zijn dus dat een ras onderscheidbaar, uniform en stabiel moet zijn. In het Engels is dit: Distinct, Uniform, Stable. Deze drie begrippen worden vaak afgekort tot DUS.

DUS-onderzoek verschillende nieuwe komkommerrassen bij Naktuinbouw in Roelofarendsveen. Bron: Naktuinbouw.

Geldigheid

Op de website van het Community Plant Variety Office (www.cpvo.eu) kun je vinden welke rassen er allemaal beschermd zijn met kwekersrecht. Kijk onder het kopje Database en dan onder Aanvragen en van kracht zijnde kwekersrechten of volg deze link:

http://www.cpvoextranet.cpvo.europa.eu/WD170AWP/WD170AWP.exe/CONNECT/ClientExtranet?

Als bij “Botanical taxon” de wetenschappelijke naam van een plant intikt, kun je zien welke aanvragen er gedaan zijn en in welke gevallen reeds kwekersrecht is verleend. Zoek bijvoorbeeld eens op Phalaenopsis Blume of op Solanum tuberosum.

Je kunt nu zien welke kwekersrechten in behandeling (active), toegewezen (granted) of geweigerd (rejected) zijn.

Kwekersrecht geldt niet automatisch voor alle landen. Bij het CPVO kun je kwekersrecht aanvragen voor de EU. Ook in steeds meer andere landen kun je echter je ras beschermen. Een kaartje met de landen die een UPOV-verdrag ondertekend hebben en dus erkennen dat er kwekersrecht bestaat, vind je op de website van de UPOV.

http://www.upov.int/overview/en/upov.html

Een kwekersrecht blijft niet eeuwig geldig. In de meeste gevallen gaat het om een periode van 25 jaar, soms 30 jaar. Daarna is het ras vrij en mag iedereen het dus vrij vermeerderen. Een periode van 25 jaar lijkt heel lang, maar om de investering die het vergt om een goed ras te ontwikkelen terug te verdienen, is het misschien juist een korte periode.

Verschillende instanties

Er zijn flink wat instanties die zich bezighouden met kwekersrecht. Hieronder iets meer informatie over een paar hiervan.

Raad voor Plantenrassen http://plantenrassen.rassenregister.com/ Bij deze instantie kun je een aanvraag voor kwekersrecht in Nederland indienen.

Community Plant Variety Office www.cpvo.eu/ Bij deze instantie kun je een aanvraag voor kwekersrecht in de Europese Unie indienen. Met één aanvraag dus kwekersrecht in een flink aantal landen.

Naktuinbouw http://www.naktuinbouw.nl/ De Naktuinbouw verwerkt de inzendingen en voert de technische onderzoeken uit.

NAK http://www.nak.nl/ voert onder verantwoordelijkheid van de Naktuinbouw de proeven uit voor landbouwgewassen.

BKD http://www.bloembollenkeuringsdienst.nl/ De Bloembollenkeuringsdienst voert onder verantwoordelijkheid van de Naktuinbouw de proeven uit voor bloembollen.

Plantum: http://www.plantum.nl/ Dit is de branchevereniging voor bedrijven die veredelen, vermeerderen of handelen in uitgangsmateriaal.

UPOV: http://www.upov.org/ Dit is een organisatie die zich wereldwijd met kwekersrecht bezighoudt, bijvoorbeeld door ervoor te zorgen dat er verdragen tussen verschillende landen worden afgesloten.

Een van de instanties die zich bezighouden met kwekersrecht is Naktuinbouw in Roelofarendsveen. Bron: Naktuinbouw.

Breeders exemption

Sommige dingen mag je nog wel doen met rassen die beschermd worden met kwekersrecht. Een daarvan is het gebruiken van deze rassen om mee te kruisen. Ook als een ras kwekersrechterlijk beschermd is, mag je deze dus als vader- of moederplant gebruiken om nieuwe rassen te ontwikkelen. Dit noemt men de breeders exemption.

Natuurlijk moet het ras dat je vervolgens ontwikkelt wel anders zijn dan het ras dat je hebt gebruikt om mee te kruisen.

Met deze breeders exemption wordt voorkomen dat het bestaan van kwekersrecht een belemmering vormt voor het ontwikkelen van nieuwe rassen.

Farmers’ privilege

Een andere uitzondering vormt de farmers’ privilege. Dit houdt in dat boeren onder bepaalde voorwaarden hun eigen zaaizaad/pootgoed mogen produceren. In Nederland zijn hiervoor mogelijkheden voor aardappels en granen.

Wie zijn eigen uitgangsmateriaal wil produceren van kwekersrechterlijk beschermde rassen, moet hiervoor echter wel een vergoeding betalen. Dit kan gedaan worden door voor 15 mei een melding te doen. Meer informatie en de benodigde formulieren vind je op de volgende website:

http://www.eigenzaaizaad.nl

Vragen/opdrachten

1. Zoek het formulier op dat je nodig hebt als je kwekersrecht aan wilt vragen voor een nieuwe roos. Noem vier kenmerken van je nieuwe ras die je moet invullen op het formulier.

2a. Zoek twee Phalaenopsisrassen van verschillende bedrijven op waarvoor kwekersrecht is verleend.

b. Probeer de website van de bedrijven die deze rassen hebben aangemeld te vinden.

3. Leg uit waarom kwekersrecht dringender is voor een bedrijf dat erwtenrassen (erwt is een zelfbestuiver) ontwikkelt dan voor een bedrijf dat maisrassen (F1-hybriden) ontwikkelt.

4. Je teelt een tarweras met kwekersrecht. Je wilt een deel van je oogst gebruiken als zaaizaad voor volgend jaar.

a. Mag dat?

b. Onder welke voorwaarden?

c. Hoe zit dit bij erwten?

Telen van zaden

Een eerste stap in de productie van voedsel en siergewassen is de teelt van zaden. De zaden zijn het resultaat van geslachtelijke voortplanting. In de zaadteelt probeert een zaadteler uit één enkel zaadje nieuw zaad te winnen.

Figuur 1 Spinaziezaadteelt bij een contractteler. Bron: S. Bregman Clusius College

Vereiste voorkennis

plantenfysiologie; bouw van een plant, groei en ontwikkeling van planten

zaadfysiologie; bouw en ontwikkeling van zaad

erfelijkheid bij planten

geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting van planten

bestuiving en bevruchting van planten

Figuur 2. Uit een enkel zaadje wint de teler nieuw zaad. Bron: Bejozaden BV

Zaadproductie

Bij de productie van zaad let de zaadteler uiteraard op de kwaliteit van het zaad. Maar ook de productiekosten zijn een belangrijke factor bij het productieproces. Door kwaliteit en kosten zorgvuldig tegen elkaar af te wegen, maakt de zaadteler zijn winst. De term die hierbij wordt gebruikt is COGS, Cost Of Goods Sold. Dit zijn de kale kosten van de zaadproductie.

We spreken van PLC, Product Life Cycle, om aan te duiden in welke fase het gewas zit. De eerste fasen van de PLC betreffen het veredelingsproces en bestaat uit zo'n zes cylci. Hierna worden er testproducties gedaan met de kandidaatplanten die alle eigenschappen bezitten die je wenst. Tijdens de testproductie bepaal je welke planten het meeste zaad produceren. Deze selecteer je om de commerciële productie mee op te starten.

Zaadkwaliteit

Zaad moet voldoen aan een aantal kwaliteitsnormen:

Het zaad moet kunnen kiemen volgens de gestelde normen.
Het zaad moet gezond zijn en dus vrij zijn van ziektes (al dan niet zaadoverdraagbaar).
Het zaad moet onbeschadigd zijn. Daarvoor moet de dorstechniek eventueel worden aangepast aan het gewas.
Het zaad moet niet te 'mager' zijn. Het moet goed gevuld zijn en er goed uitzien.
Het zaad moet een goede opbrengst hebben.
De partij zaad moet vrij zijn van onkruidzaden.
De partij zaad moet vrij zijn van vermenging van andere planten of rassen.

Het productieproces van het zaad heeft invloed op alle genoemde kwaliteitseisen. Daarom wordt er tijdens elk proces bemonsterd zodat de kwaliteit van het zaad, het gehele proces gevolgd kan worden. De monsters worden in het laboratorium onderzocht op o.a. kiemkracht en gezondheid. Als er tijdens de productie blijkt dat er een ziekte in het zaad zit, dan kan er tussentijds een ontsmettingsbehandeling ingepast worden. Het is daarom belangrijk dat de lijnen tussen de productieafdeling en het laboratorium kort zijn.

Van een partij zaad wordt de zuiverheid bepaald en spreek je van onschadelijke onzuiverheid bij alles wat niet in de partij hoort en niet kiemt (kaf, stro, delen van zaden, etc.). De schadelijke onzuiverheid zijn de vermengde zaden van andere planten of rassen. De teler bepaalt de eventuele tolerantie van de aanwezige zaden.

Figuur 4 Zaden worden in het laboratorium getest op ziekten, kiemkracht en zuiverheid. Bron: Bejozaden bv

Teeltlocatie bepalen: kostprijs

De keuze om een gewas al dan niet in het buitenland te telen wordt ingegeven door diverse factoren. Bij elke factor worden verschillende zaken tegen elkaar afgewogen.Een belangrijke factor bij het bepalen van de teeltlocatie is de kostprijs en hieraan verbonden de uiteindelijke verkoopprijs en marge voor het zaadbedrijf.

De overwegingen die te maken hebben met de kostprijs, zijn:

Marges: Wat zijn de marges die het bedrijf wenst te halen?
Arbeidsintensiviteit: Moet er met de hand worden bestoven? Moet een F1 gewas ge-emasculeerd worden?
Energiekosten: Heeft een gewas warmte nodig om te kunnen groeien of zaad te zetten? Is er in Nederland een verwarmde kas nodig voor de productie?
Benodigde oppervlaktes: De grondprijs ligt in het buitenland vaak lager dan hier.
Locatie: Wordt de teelt uitbesteed? Of vindt deze plaats in eigen beheer (in het buitenland)?

Figuur 5 Een teeltlocatie van Bejo in China. Bron: S. Smits, Bejozaden

Teeltlocatie bepalen: klimaat

Naast de kostprijs is het klimaat is een belangrijke factor bij de overweging van de productielocatie. De overwegingen zijn:

Daglengtegevoeligheid van de plant: Rond de evenaar is de dag bijvoorbeeld altijd kort.
Relatieve vochtigheid tijdens kritische momenten (bloei-bestuiving-zaadzetting-oogst)
Dag en nacht temperatuur.
Vernalisatiebehoefte: Heeft het gewas kou nodig om tot bloei te komen?

Een van de problemen in de zaadteelt is neerslag tijdens de vorming van de zaden op het open veld. In een kas levert een nat najaar weinig problemen op. Maar in het open veld kun je er weinig aan doen. Dat is een reden om voor de teelt van zaden streken met een droog najaar te kiezen.

Figuur 6 Het klimaat in het buitenland wijkt soms teveel af voor de gewassen die we er willen telen. Bron: S. Smits, Bejozaden BV

Teeltlocatie bepalen: voorraadbeheer

Voorraadbeheer is, naast kostprijs en klimaat, een derde factor die de locatie van de zaadteelt bepaalt. Het aanhouden van voorraden kost geld. Daarom speelt ook voorraadbeheer een belangrijke rol bij de keuze van een productielocatie.

Meestal worden gewassen één keer per jaar geoogst. Door zaad te telen op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond, kun je voorraden aanzienlijk beperken. Je kunt immers twee keer per jaar oogsten. Daarmee druk je de kosten.

Tot slot kan het oogsttijdstip op het zuidelijk halfrond beter aansluiten op het verkooptijdstip van het zaad. In oktober tot december vindt de meeste zaadverkoop plaats. Een gewas dat in Nederland in oktober wordt geoogst, is dan echter nog niet klaar voor verkoop. Om deze piek op te vangen, heeft het zaadbedrijf een jaarvoorraad. Maar het bedrijf kan er ook voor kiezen om op het zuidelijk halfrond te telen. Daar wordt in april geoogst. Het zaad is dan dus ruim op tijd klaar om in oktober verkocht te worden.

Figuur 7 Het aanhouden van de voorraad en de logistieke processen er omheen kosten geld. Bron: Bejozaden BV

Vragen en opdrachten

Bij gesloten vragen is steeds één antwoord juist, tenzij anders is aangegeven. Omcirkel het juiste antwoord.

1. Een zaadteler teelt uit

vegetatief vermeerderde ouderplanten nieuw handelszaad
zaad materiaal voor de vegetatieve vermeerdering
zaad nieuw zaad voor de verkoop
zaad nieuw zaad voor de veredeling

2. Wat is voor een zaadteler vooral belangrijk? Kies de twee meest juiste antwoorden

de kleur van het zaad
de kiemkracht van het zaad
de kwaliteit van het geproduceerde zaad
de productiekosten van het zaad
de productie in kilogram groot is.

3. Geef aan of onderstaande bewering juist zijn

de kiemkracht van groentezaden moet minimaal 100% zijn
handelszaad is meestal vrij van virus
de reservestoffen in zaad zijn opgeslagen in de vorm van eiwitten
onkruidzaden in handelszaad valt onder de term: schadelijke onzuiverheid
zaad van andere rassen in een partij zaad valt onder de term: onschadelijke onzuiverheid
als een partij zaad geen ongewenste zaden bevat spreek je van raszuiver

4. Waarom is zaadproductie in Nederland soms toch betere dan zaadproductie in een meer zuidelijk gelegen land?

Je kunt hier gemakkelijk een hogere productie halen in de kas
Er is een betere controle mogelijk op bepaalde ziekten
Het is goedkoper in verband met de transportkosten
Voor de teeltwerkzaamheden is gespecialiseerd, goed opgeleid personeel nodig.

5. Het bepalen van de teeltlocatie voor de productie van handelszaad is afhankelijk van verschillende factoren. Noem er drie.

6. Van tal van gewassen kan de productie van zaad plaatsvinden in meer zuidelijk of tropisch gelegen gebieden. Noem 4 redenen waarom dat soms niet kan.

7. Bij de zaadteelt is vochtigheid een belangrijke factor voor het welslagen van de teelt. Bij welk proces kan een hoge vochtigheid problemen geven. Meerdere antwoorden zijn goed.

Bronnen en links

www.rijkszwaan.nl, zoek op zaadproductie

youtube: Film landbouw Noord-Holland 2040

youtube: Grenzeloos: Het verhaal van Bejo

youtube: Limseeds - Asperge veredeling - NLD

Bestuiving van OP en F1 gewassen

Een plant kan bestoven worden door insecten of door de wind. Maar ook de mens kan een plant handmatig bestuiven. Al deze bestuivingsmethoden hebben hun eigen voorwaarden.

Figuur 8 Bijen, hommels en vliegen worden ingezet bij de bestuiving. Bron: S. Bregman, Clusius College

Open pollinated gewas

Een Open Pollinated gewas (OP gewas) is een gewas dat op natuurlijke manier wordt bestoven. Vaak gebeurt dit door insecten, soms door de wind. De bestuiving kan geforceerd zijn (in een kooi) of geheel open (bijvoorbeeld in het open veld). Een van de belangrijkste aandachtspunten bij een OP gewas is de isolatie. Twee soorten van hetzelfde gewas dat bestoven moet worden, moeten geïsoleerd staan. Dit om kruisbestuiving met een ongewenst ander gewas via wind of insecten te voorkomen. Je kunt de gewassen isoleren met isolatiekooien. Ook kun je een bepaalde afstand tussen twee gewassen hanteren. Dit kunnen tientallen tot duizenden meters zijn.

Figuur 9 Imkers zetten de bijen klaar voor het bestuiven van een OP gewas. Bron: S. Smits, Bejozaden BV

F1 hybride ouderlijnen

Ook F1 hybriden kunnen open bestoven worden. Dit gebeurt met insecten. Het is daarbij belangrijk dat het gewas niet ook zichzelf bestuift. Dit kan er namelijk voor zorgen dat het zaad vervuilt met zogenaamde selfs. Selfs zijn genetisch afwijkende planten. Ze groeien meestal slechter. Bovendien zijn selfs een exact kopie van de ouderlijn.

Waar de vaderlijn het stuifmeel levert, is de moederlijn de plant waarop het zaad wordt geoogst. Voor de oogst worden de vaderplanten weggehaald om onzuiverheden te voorkomen. Als de moederplant zelfbestuivend is dan worden de meeldraden verwijderd, dit heet emasculeren, en wordt er met de hand bestoven. Je peutert met een mesje het knopje open en haalt de meeldraden weg. Andere manieren zijn het wegplukken van de gehele knop, waarna de stamper achterblijft. Emasculeren is zeer arbeidsintensief. Daarom worden dit soort gewassen meestal in het buitenland geteeld om te besparen op arbeidskosten. Kortom er worden bij voorkeur mannelijk steriele moederplanten gebruikt om de bestuiving door wind of insecteren te kunnen laten plaatsvinden.

Figuur 10 Productie van wortelzaad in kas. Het gaas voorkomt dat bestuivers van elders de planten kunnen bereiken en de planten bestuiven met “fout” stuifmeel. Bron: S. Bregman, Clusius

Figuur 11 Emasculeren van een bloem. Bron: CAH Vilentum

Eisen bij de zaadteelt

Een plantenteler moet teeltmaatregelen nemen voor het verkrijgen van een goed en gezond gewas. Deze maatregelen moet een zaadteler uiteraard ook nemen. Daarnaast wordt er aan de zaadteelt echter een aantal specifieke teelteisen gesteld dan denk we aan: bodem en grondbewerking, bestuiving en belending.

In kassen zullen zich minder vaak problemen met de teelt voordoen dan bij de teelt op een open veld. De teler kan klimaat en bodem immers prima in de hand houden. Bij teelten in de volle grond is dit lang niet altijd het geval.

Figuur 12 De teelt van bietenzaad in een kas. Bron: S. Bregman, Clusius College

Bodem en grondbewerking

De bodem is het uitgangspunt voor de zaadteelt. Aan de bodem worden, net als bij de gewone teelt van cultuurgewassen, voor elk gewas specifieke eisen gesteld. De bodem moet aan de volgende eisen voldoen:

De bodem moet in een goede bemestingstoestand verkeren. Meerjarige gewassen mogen in het eerste jaar niet te zwaar worden bemest. Ze worden daardoor namelijk vatbaarder voor vorst. Ook zijn ze vaak minder houdbaar. Stikstof is een belangrijk element in de bemesting. Te veel stikstof kan de afrijping vertragen en het gewas gevoeliger maken voor allerlei ziekten. Bij te weinig stikstof valt de zaadopbrengst aanzienlijk lager uit.

De bodem moet voldoende vochthoudend zijn, maar ook goed doorlatend. Een tekort aan water geeft kans op vroegtijdige afsterving van een plant. Het zaad is daardoor noodrijp. De kwaliteit van dit zaad is minder dan van zaad dat onder normale omstandigheden afgerijpt is. Maar te veel vocht is ook niet gunstig. Dit kan zorgen voor een late afrijping.

De ligging van het veld moet vlak zijn. Een hoger of lager liggend stuk land geeft verschil in het moment van afrijping. Dit is niet gunstig in oogsttechnische zin.

Er moeten weinig onkruidzaden in de bodem zitten. Zaad vermengd met onkruidzaden heeft geen handelswaarde meer. Ook is gewas dat onkruidvrij staat veel sneller droog. Schimmelziekten en aantastingen maken daardoor minder kans. Het is dus belangrijk om het gewas tijdens de teelt onkruidvrij te houden.

De grond in de kas kan besmet zijn met organismen die de teelt nadelig beinvloeden. Om de grond van deze organismen, bijvoorbeeld schimmels of bacterieen, te ontdoen, wordt de grond ontsmet door het te verhitten middels waterstoom. Zo gaan de micro organismen dood en kun je de grond voor een volgende teelt weer inrichten.

Figuur 13 Stomen om de grond te ontsmetten. Bron: Clusius, S. Bregman

Belending

Een zaadteler wil verbastering voorkomen. Verbastering kan optreden als een perceel té dicht bij bloeiende soortgenoten staat. Er kan dan ongewenste bevruchtingen plaatsvinden. Ongewenst betekent hier: genen die niet van de eigen populatie komen en dus onbekende, deels ongunstige eigenschappen introduceren in de eigen selectiepartij. In de praktijk zijn deze “vreemde genen” de stuifmeelkorrels. Ze worden door de wind of door insecten getransporteerd naar het eigen zaadproductieperceel.

Ongewenste bastaardering vindt meestal plaats aan de randen van een veld en neemt af naar het midden toe. Belemmerende objecten (een rij huizen of bomen, een dijk en dergelijke) verminderen de bastaarderingproblemen. Meestal geeft een zaadbedrijf zelf bij zijn contracttelers aan wat de belending moet zijn voor het betreffende gewas. De teler ziet er dan op toe dat er geen bastaardering optreedt.

Verbastering wordt dus voorkomen wanneer de telers in een gebied met elkaar afspreken welke gewassen ze gaan telen en stemmen af hoeveel meters of kilometers er tussen de diverse percelen moet zijn.

Niet alle planten van dezelfde biologische soort verbasteren. Ui en prei verbasteren bijvoorbeeld niet. Koolzaad en sluitkool ook niet. Maar rode kool en groene kool weer wel. Door insecten bestoven planten kunnen desgewenst ingehuld worden in een “kooi”. Ze kunnen ook in een insectenvrije kas (isolatiekas) worden geplaatst. Zo ondervinden de geïsoleerde planten geen hinder voor naburige bloeiende planten.

Figuur 14. Luchtfoto van arealen regio enkhuizen. Bron: N. Boterblom Clusius

Wilde planten

Naast cultuurgewassen kunnen ook wilde planten zorgen voor verbastering. Voorbeelden daarvan zijn peen, tuinboon en koolzaad. Bij windbestoven gewassen (zoals granen, grassen en maïs) speelt de ligging ten opzichte van de heersende windrichting een rol. Het is dus zaak om de omgeving van het productieperceel af te speuren naar biologische soortgenoten. Verwijder die voor de bloei! Informeer voor de procedures bij de Naktuinbouw. Bedenk dat zelfs een laag percentage “besmetting” jarenlang extra werk kan betekenen. Basiszaad is immers het uitgangspartij voor grootschalige productie. Je begrijpt dat dit zaad aan de allerhoogste eisen van raszuiverheid moet voldoen.

Figuur 15 Waardplanten moeten goed worden verwijderd om verbastering te voorkomen. Bron: Bejozaden BV

Vragen en opdrachten

1. Geef aan of onderstaande bewering juist of onjuist is.

a. Een OP kan gemakkelijk op natuurlijke wijze worden bestoven.

b. Een OP kun je niet geforceerd bestuiven.

c. Een OP is een kruisbestuiver.

d. Een OP moet voor handelszaadproductie voldoende geïsoleerd geteeld worden.

e. Een OP wordt door insecten bestoven worden; niet door de wind.

f. Grassen, mais en granen zijn windbestuivende gewassen.

2. Zet de volgende keuzes in volgorde van moeilijkheidsgraad (kosten; voorkomen van verbastering) voor de zaadteler.

a = (zeer) makkelijk d = (zeer) moeilijk

OP – Kooibescherming – Insecten bestuiving
OP – Open veld – insectenbestuiving
OP – Kooibescherming – windbestuiving
OP –Open veld – windbestuiving

3. Welke 2 bezwaren kleven er aan “Selfs “ bij de teelt van F1 Hybriden rassen?

4. Geef aan of onderstaande bewering juist of onjuist is

a. F1-hybride-ouderlijnen worden bij voorkeur met de hand bestoven.

b. F1-hybride -ouderlijnen kunnen zichzelf niet bestuiven.

c. F1-hybride-ouderlijnen worden altijd ge-emasculeerd.

d. F1-hybride-ouderlijnen die ge-emasculeerd worden, worden bij voorkeur in

Nederland geteeld.

5. Welke eisen stelt de NAKtuinbouw aan zaadteelt?

6. Geef aan of onderstaande bewering juist of onjuist zijn

a. Kruisbestuiving is hetzelfde als kruisbevruchting.

b. Bij kruisbestuivende gewassen kan soms ook zelfbestuiving optreden.

c. Als het stuifmeel van Bloem A op Bloem B van eenzelfde plant komt is dat

ook kruisbestuiving.

d. Tweehuizige planten kunnen nooit zelfbestuivers zijn .

e. Eenhuizige planten kunnen zowel zelfbestuivers als kruisbestuivers zijn.

f. Kruisbestuiving kan zowel door insecten als door de wind plaatsvinden.

7. Wanneer is OP mogelijk? Kies de drie juiste antwoorden.

a. Een zelfbestuivend gewas met tweeslachtige bloemen

b. Een Kruisbestuiver op voldoende afstand van aanverwante gewassen

c. Een F1-hybride waarvan één ouderlijn mannelijk steriel is

d. Een F1-hybride in een isolatiekooi

e. De F1hybride ouderlijn is incompatibel

8. Geef aan of onderstaande bewering juist of onjuist zijn

a. Verbastering is hetzelfde als introgressieve hybridisatie

b. Verbastering treedt al op als in de buurt een gewas geteeld wordt uit dezelfde plantenfamilie.

c. Verbastering treedt vooral op bij windbestuivende gewassen.

d. Zaadteelt met een open bloeiend gewas op het veld moet gemeld worden

bij de NAKtuinbouw.

9. Omcirkel het juist antwoord. Ongewenste verbastering krijg je vooral:

bij onvoldoende teeltbelending
in warme, droge zomers
als het gewas voor het tweede jaar op hetzelfde perceel geteeld wordt
na een zachte winter, waarin veel insecten zijn blijven leven
vooral aan de randen van het veld.
bij veel oostenwind
bij nauw-verwante wilde planten in de omgeving van het perceel

Bronnen en links

www.naktuinbouw.nl

Je vindt hier onder andere keuringsreglement onder het kopje "keuringen" en leert het belang van de kwaliteitskeuringen.

www.biokennis.nl/nieuws het artikel "Biologische boeren pakken kweekwerk op" Bron:Praktijknetwerken Landbouw

Een belangrijke bron is de persoonlijke communicatie met mensen uit de zaadsector die tevens in de resonansgroep hebben zitting genomen.

Zaadoogst

Het tijdstip van de zaadoogst heeft een grote invloed op de kwaliteit en opbrengst van het zaad. Dat oogsttijdstip moet dus goed worden overwogen. Daarbij houd je rekening met factoren die invloed hebben op het tijdstip van de zaadoogst. Bijvoorbeeld het klimaat, de grond en de bemesting gedurende de groei van het gewas. Ook de oogstmethode is bepalend voor de kwaliteit en opbrengst.

Figuur 16 Dorsen van graszaad. Bron: Youtube, Geerlings 21 aug 2011

Rijping

De rijping van het zaad van een plant kondigt zich aan met het geel kleuren van de onderste bladen van de plant. Kort daarna overheerst de gele kleur de hele plant. Daarna begint de plant af te sterven. Nu moet de teler goed gaan opletten. Want in dit stadium is het zaad vrijwel rijp, maar vaak nog erg zacht. Als ten slotte de plant helemaal afsterft, zijn de zaden hard. Het zaad bevindt zich bovendien los in de vrucht. In de natuur zal de vrucht nu zijn zaad verspreiden, bijvoorbeeld door open te springen en het zaad op de grond spillen.

De rijpheid van het zaad is vast te stellen aan:

de hardheid van het zaad. Als het zaad tussen de duimnagels geplet wordt, mag het niet melkachtig openspringen. Het zaad moet hard zijn en melig van consistentie.
de kleur van het zaad. Elk gewas, soms zelfs elk ras heeft zijn eigen zaadkleur bij rijpheid. Groeiende en rijpende zaden bevatten chlorofyl in de zaadhuid en zien daardoor groen. Voorbeelden hiervan zijn jonge mais, erwt, boon en selderij. Volrijpe zaden breken hun chlorofyl af en de zaadhuid verkleurt naar bruin, wit, geel of zwart.
de mate waarin het zaad loskomt van de plant. Het zaad begint te vallen. Of het openspringen van droge vruchten zoals peulen, hauwtjes, zaaddozen, is mogelijk. Het spreekt vanzelf dat het zaad moet geoogst worden, zodra het rijp is en voordat het grootste gedeelte van het zaad uitgevallen is.

Figuur 17 Zaadteelt in het Limburgse Kessel bij Bejozaden. Bron: Bejozaden BV

Bepalen van het oogsttijdstip

Bij het bepalen van het oogsttijdstip komt veel onderzoek kijken. Sommige zaden worden rijp geoogst, anderen weer groener. Vooral bij zaden waar veel dormantie (kiemrust) in zit, komt het oogsttijdstip erg precies.

Voor de beste kwaliteit zaad en de grootste gewichtsopbrengst oogst je kort voordat de plant geheel is afgestorven. Het oogsttijdstip heb je vaak niet zelf in de hand. Want de rijping van de vruchten van de eerste en de laatst geopende bloemen kan flink uiteen lopen. Je kiest in dat geval voor een tijdstip waarbij je het meest kan oogsten. Als je een gewas in één keer wil afoogsten, is het erg belangrijk dat het gewas uniform wordt geteeld.

Figuur 18 Ervaring leert wanneer zaden worden geoogst. Bron: Bejozaden BV

Oogstmethoden

Sommige kastelers leggen plastic folie onder de rijpende planten. Ze laten het gewas geheel afrijpen, zodat het zaad op het folie valt. Daarna halen ze het zaad van het folie. Deze methode is niet arbeidsintensief, maar niet altijd toepasbaar.

Zaad dat langere tijd op het plastic heeft gelegen (of lang aan de plant heeft gezeten) is meer dormant dan zaad dat korter geleden is afgerijpt. Dit is een probleem, omdat beide vermengd worden in dezelfde partij. De partijen zijn dan van wisselende kwaliteit. Het is daarom belangrijk om tussentijds het zaad bijeen te vegen en op de juiste manier op te slaan.

Sommige zaden rijpen na op de plant zelf. De plant wordt dan in zijn geheel geoogst. In de opslag gaat het rijpingsproces onder gecontroleerde omstandigheden verder.

Figuur 19 Oogsten van selderijzaad op plastic. Bron: S. Bregman, Clusius

Figuur 20 Afrijpen van wortelzaad. Bron: S. Bregman, Clusius

Zaadextractie bij vruchtgroenten

Het is niet altijd makkelijk om zaad van vruchtgroenten te oogsten. Zaad van de komkommer wordt bijvoorbeeld met een boor geoogst. Bij de zaadoogst van tomaten, paprika en meloen moet de vrucht worden gebroken zonder dat het zaad beschadigt.

Als de pulp met het zaad uit de vrucht gehaald is, wordt het zaad van het pulp gescheiden met een zaadextractiemachine. In de eerste passeerzeef de grove vruchtdelen van de zaden gescheiden van de kleinere delen. Uiteindelijk houd je een waterig mengsel over waarin de zaden zitten. Door bijvoorbeeld te fermenteren, te spoelen en te desinfecteren krijg je uiteindelijke de zaden in handen. De laatste stap in dit proces is dan het centrifugeren van de zaden en het droogproces.

Figuur 21 Werken met de zaadboor. Bron: Seed Processing Holland.

Dorsen

Zaden die uit de plant vallen als de plant wordt geschud, kunnen gemakkelijk verzameld worden. Als de zaden vastzitten in het plantmateriaal dan moet je dorsen om de zaden vrij te maken uit de zaaddozen. Dorsen is een mechanische methode om de zaden van de overige resten van de plant te ontdoen. Dit is een vrij rigoreus proces omdat het planten materiaal geschud en gemangeld wordt. Hoe meer de planten worden bewerkt tijdens het dorsen, hoe hoger het risico op beschadigd zaad.

In een dorsmachine wordt meestal ook een eerste scheiding gemaakt tussen de zaden en de overige kleine delen: het kaf.

Figuur 22 Invoeren van planten in de dorsmachine. Bron: Seed Processing Holland.

Zaden drogen en bewaren

Zaden zijn levende organismen. Bij de ademhaling gebruiken ze zuurstof en komt er warmte vrij. Naarmate de zaden vochtiger zijn, is hun ademhaling intensiever. Hierdoor neemt de bewaarbaarheid af. Ook leidt een hoog vochtgehalte en intensieve ademhaling tot een hogere temperatuur. Daardoor kan gemakkelijk ‘broei’ ontstaan. Broei tast de vitaliteit van het zaad ernstig aan. Het is dus duidelijk dat de zaden na de oogst gedroogd moet worden. Drogen kan onder gecontroleerde omstandigheden (droogwand) of ongecontroleerd in de kas.

Extreme vochtigheid kan leiden tot schot. Schot is het kiemen van het embryo in het zaad terwijl het zaad nog in de zaaddoos zit. Dit kan zelfs gebeuren tijdens het drogingsproces en bij het bewaren van het zaad. Door de juiste temperatuur en luchtvochtigheid te kiezen, kun je schot tegen te gaan.

Figuur 23 Droogwand bestaande uit gaasbakken. Bron: Bejo Zaden B.V

Vragen en opdrachten

1. Wat is het meest belangrijk in de afrijpingsfase van het zaad bij een teelt in de volle grond buiten op het veld in Nederland? Omcirkel het juiste antwoord.

veel wind
warm en vochtig
afwisselend zon en wolken
weinig neerslag

2. Vul in de onderstaande alinea de juiste woorden.

Het moment van oogsten van het zaad kan van jaar tot jaar verschillen. Dit wordt onder andere bepaald door het . Je kunt daarbij denken aan 1 Licht;2 .Maar niet alleen deze factor is van invloed op het oogstmoment. Ook de is bepalend. Dan kun je denken aan de van de grond en .

3.Het afrijpen van het zaad verloopt volgens een vast proces. Zet de verschillende stappen in het proces in de juiste volgorde (1= begin; 9 = eind)

	Begin rijping
	Ontwikkeling van zacht zaad
	Zaad los in de vrucht
	Onderste bladeren geel
	Zaad is hard
	Vruchten springen open
	Natuurlijke verspreiding (springen van de vrucht
	Bovenste bladeren geel
	Totale afrijping van de plant

4.Wat is dormantie? Kruis het juiste antwoord aan.

Hard zaad
Juiste oogstmoment
Kiemrust
Gedorst zaad

5. Wanneer is een grote uniformiteit van het gewas in verband met de zaadoogst gewenst?

6. Geef aan of onderstaande beweringen juist of onjuist zijn.

a. OP gewassen buiten op het veld worden vaak machinaal geoogst.

b. Met name bij handbestoven gewassen wordt vaak meerdere keren geoogst.

c. Bij doorbloeiende planten en eenmalige zaadoogst is het kiezen van een goede schoningstechniek van

het zaad niet zo belangrijk.

d. Bij geen enkele schoningstechniek is het mogelijk rijpe en onrijpe zaden te scheiden.

e. Hoe langer het zaad afrijpt, hoe sterker de kiemrust.

f. Na het oogsten van de gehele plant stopt ook het rijpen van de zaden.

7. Sommige kastelers leggen plastic folie onder de rijpende zaden en oogsten later de zaden op de folie. Wat is een nadeel van deze methode?

8. Hoe kun je verspilling van zaad bij gewassen als kool (met ongelijke bloei) tegengaan?

a. Door ’s avonds te oogsten

b. Door te wachten met oogsten tot de laatste bloemen ook zaad gevormd hebben.

c. Door bij voorkeur op bewolkte dagen te oogsten.

d. Door een bespuiting met een remstof uit te voeren

9. Welk proces gaat in het zaad na de oogst bij het drogen van het zaad vooral door? Omcirkel het juiste antwoord.

a. Assimilatie

b. Verdamping

c. Wateropname

d. Ademhaling

10. Zaden na de oogst snel drogen is van groot belang, omdat anders;

a. broei kan ontstaan

b. de ademhaling doorgaat

c. de fotosynthese doorgaat

d. dit kan leiden tot schot

e. schimmels kunnen optreden

11. Voor een goede zaadrijping is een goede bodemgesteldheid noodzakelijk

Geef doormiddel van pijlen aan welke combinatie logisch is.

Veel stikstof in de grond		Te late afrijping
Weinig stikstof in de grond		Oogstmoment lastig te bepalen
Veel vocht in de grond		Kans op rasonzuiverheid
Weinig vocht in de grond		Vertraagt de afrijping
Ongelijke ligging perceel		Vroegtijdige afsterving gewas
Onkruidzaden bij start teelt		Te lage zaadopbrengst

Bronnen en links

youtube: Lupine geoogst in drenthe

www.zelfzadentelen.be (Hier staan telerservaringen en wordt dieper ingegaan op de diverse onderwerpen)

dictaat Minor Veredelingsmethoden CAH Dronten, samensteller W vd Heide, druk 2

youtube: ABwerkt op bezoek bij Bejozaden in het Noord-Limburgse Kessel

Zaadschoning

De zaden moeten uit deze berg planten opgeschoond worden, een hele klus! Bron: S. Bregman Clusius

Om te beschikken over een perfecte partij zaden, is het noodzakelijk om het zaad te schonen. Delen van de vrucht en steentjes, maar ook onkruidzaden die met de zaden vermengd kunnen zijn geraakt, worden verwijderd. Bij deze schoning of sortering wordt gebruik gemaakt van de verschillen tussen zaden en de verontreinigingen, of van verschillen tussen de zaden onderling in een partij. Schoningsmethodes worden ook gebruikt om de kiemkracht van een partij geschoond zaad te verbeteren. De verschillen tussen de zaden kunnen zitten in grootte, soortelijk gewicht, kleur of vorm.

Soortelijk gewicht

Sorteren op grootte en soortelijk gewicht.

Binnen een partij zaad komen grotere en kleinere zaden voor. Als de zaden in een partij allemaal precies even groot zijn, kan de kieming uniformer zijn. Voor sorteren op grootte gebruikt men machines met zeven waarvan de gaten verschillende groottes hebben. In een partij zaden van dezelfde grootte, kunnen verschillende gewichtsklassen voorkomen. Lege, loze zaden hebben een laag soortelijk gewicht en kiemkrachtige zaden hebben een groter soortelijk gewicht. Lichte, grote zaden blaas je makkelijker weg dan kleine zware zaden. Hier kun je gebruik van maken door tegen zaden aan te blazen.

Soortelijk gewicht tafel. Foto: Bejo Zaden B.V.

Schematische weergave van de soortelijk gewicht tafel. Afbeelding: Clusius

Sorteren op kleur

De kleursorteerder wordt onder andere gebruikt voor het schonen van peulvruchten, tomaat, paprika, ui, etc. De zaden passeren stuk voor stuk een elektrisch oog. Wanneer de kleur te veel afwijkt wordt het door een korte persluchtstoot weggeblazen.

Kleursorteerder. Foto: Bejo Zaden B.V.

Sorteren op vorm

De doekenmachine wordt gebruikt voor het scheiden van gladde en ruwe zaden. Een lopende band met een ruw oppervlak loopt omhoog. Bovenin wordt het zaad aangevoerd, glad zaad rolt naar beneden, het ruwe zaad blijft plakken en wordt mee omhoog genomen. Dit wordt onder andere gedaan bij rond en scherp zaad bij spinazie.

In een trieur worden zaden voornamelijk op lengteverschillen gescheiden. Bijvoorbeeld bij sla of andijvie, of voor het verwijderen van onkruidzaden. Een cylindervormige trommel uitstulpingen draait rond. Het zaad wordt hierin gebracht en draait mee naar boven. De lange zaden gaan er als eerste uit, zij vallen naar beneden en worden gescheiden van andere zaden.

Principe trieur. Afbeelding: Clusius

Schematisch de werking van de Clipper. Afbeelding: Clusius

Zaadextractie van vruchtgroenten

Vruchtgroenten

Zaad van de komkommer wordt met een boor geoogst. Bij de zaadoogst van tomaten, paprika en meloen zal de vrucht moeten worden gebroken op een manier waarbij het zaad onbeschadigd blijft. Het zaad wordt van het pulp gescheiden met behulp van een zaadextractie machine. Vervolgens worden in de eerste passeerzeef de grove vruchtdelen van de zaden en de kleinere delen gescheiden. Uiteindelijk houd je een waterig mengsel over waarin de zaden zitten. Na het extraheren van de verschillende vruchten kunnen verschillende vervolgbewerkingen plaatsvinden, zoals: fermenteren, spoelen, desinfecteren van de zaden en vervolgens centrifugeren en drogen van de zaden.

Werking van de zaadboor. Bron: Seed Processing Holland

Dorsen

Zaden die uit de plant vallen als de plant wordt geschud kunnen gemakkelijk verzameld worden. De inzet van de dorsmachine kan in sommige gevallen de kwaliteit van het zaad negatief beïnvloeden. In een dorsmachine wordt meestal ook een eerste scheiding gemaakt tussen de zaden en de overige kleine delen; het kaf.

Invoeren van planten in de dorsmachine. Bron: Seed Processing Holland

Kwaliteit

Tomatenzaad krijgt betere kwaliteit door coating. Bron:Incotec

Kwaliteitsverschil

De zaden die op verschillende momenten van het gewas afkomen, worden in aparte batches verder verwerkt. Omdat de zaden uit verschillende stadia, kwalitatief van elkaar kunnen verschillen. Als bijvoorbeeld een gewas twee keer wordt gedorst, kan het zaad van de eerste dorsing een andere kwaliteit hebben dan dat van de tweede dorsing.

Vragen/opdrachten

1. Welke eigenschappen van zaden kun je gebruiken om ze daarmee van elkaar te onderscheiden en te sorteren?

2. Geef van elke genoemde eigenschap de daarbij te gebruiken sorteermachine.

3. Welke extra handelingen moeten worden uitgevoerd bij het oogsten van zaden uit vruchtgroenten, zoals paprika, meloen of komkommer?

Tracking en Tracing

Tracking en Tracing, Inpakken en verzenden

Zaad wordt binnen het bedrijf gevolgd. Middels een chargenummer of lotnummer is precies na te gaan welke bewerkingen het zaad heeft ondergaan. Zo kun je ook nagaan wat de labresultaten zijn geweest, wat de resultaten zijn van de kiemproeven en van welke ouderlijnen het zaad afkomstig is. Als er iets mis is met een partij, dan kun je dit gemakkelijk nagaan in de administratie. Zo kunnen de problemen sneller worden achterhaald en opgelost.

Tracking en tracing is een hele administratie die veelal met barcodes gebeurt. De nieuwste ontwikkeling is dat de een partij een chip mee krijgt die simpel uitgelezen kan worden. Om de zaden bij de klant te krijgen wordt een afgepaste hoeveelheid afgewogen of uitgeteld, verpakt en vervolgens verstuurd. Hierbij komt een verpakkingslijn van pas die wordt aangestuurd door een procestechnicus. Vervolgens komt de logistiek aan te pas voor de distributie van het product.

Geklimatiseerde zaadopslag. Bron: Bejo Zaden B.V.

Opslaan van zaden

Bij de professionele zaadbedrijven wordt het zaad opgeslagen in speciaal daarvoor geconstrueerde zaadopslagruimtes. Hier wordt de temperatuur en de relatieve luchtvochtigheid gecontroleerd. Dit garandeert een zo lang mogelijke levensduur van het zaad.

Opslag van kleine partijen zaad. Bron: Bejo Zaden B.V.

Vragen/opdrachten

1. Bedenk wat de gevolgen kunnen zijn, wanneer partijen zaad niet goed zijn gecodeerd, of zelfs door elkaar worden gehaald.

Sorteren met beeldanalyse

Nieuwe technieken stellen de zaadbedrijven in staat om zaden niet alleen te sorteren op zaadeigenschappen zoals soortelijk gewicht, maat en vorm, maar ook om te sorteren op inwendige kenmerken, zoals de ontwikkeling van het embryo in het zaad. Door de hoeveelheid aanwezige chlorofyl te meten, kan het rijpheidsstadium van het zaad worden bepaald.

Rijp zaad bevat minder chlorofyl

Met de chlorofylsorteerder, of bladgroensorteerder, kun je rijp en onrijp zaad van elkaar scheiden. Onrijp zaad kan relatief nog veel chlorofyl bevatten. Met behulp van een specifieke golflengte worden deze zaden gescheiden van de rijpe zaden, die geen chlorofyl meer bevatten. Op deze manier kun je het percentage kiemkrachtige zaden verhogen of opwaarderen. De capaciteit van deze sorteerdermachine is niet erg groot. Het wordt dan ook alleen gedaan bij hele speciale partijtjes.

Embryo-analyse met röntgen

Het is ook mogelijk om met röntgen, of X-ray, een beeld van het inwendige van het zaad te maken en dit dan te analyseren. Wanneer de zaadhuid doorschijnend is, zoals bij kool of paprika, kan met deze techniek in het zaad worden gekeken. Daardoor zie je het ontwikkelde embryo en andere inwendige structuren, zoals het endosperm of de zaadlobben. Aan de buitenkant kan zo’n zaadje goed lijken, maar dan blijkt dat in het zaadje zich nog geen levensvatbaar embryo heeft ontwikkeld. Ook loze zaden, dus zonder embryo, of met een misvormd embryo, worden zichtbaar. Op deze manier is het dus mogelijk om te sorteren op de morfologie van het embryo. Vooral bij slecht kiemende rassen is dit interessant, of voor een partij die een slechte oogstkwaliteit had. Deze X-ray-methode kan alleen worden toegepast op zaad dat geprimed is, dat wil zeggen, zaad dat al in een eerste fase van kieming is gebracht en waarna dit proces weer wordt stopgezet. Dit is met name bij tomaat en paprika. Door priming komt het embryo vrij te liggen in het endosperm, waardoor alle onderdelen goed zichtbaar zijn.

Zaden kunnen worden gesorteerd op de ontwikkeling van het embryo. Daarvoor worden ze op een gritje gelegd en met X-ray, of rontgen, kan in het zaad worden gekeken. Bron: Incotec

Met behulp van röntgen kun je het embryo in het zaad beoordelen. Bron: Incotec

Rontgen technologie zaadanalyse. Bron: Seed Valley

Vragen/opdrachten

Kwaliteitscontrole

Bij de eerste schoning van een partij geoogst zaad, wordt al ongeveer 25% van het zaad verwijderd. Uiteindelijk zal ongeveer de helft van het zaad overblijven. Men wil alleen het allerbeste zaad en dan moet je steng selecteren. Direct bij binnenkomst wordt er een monster genomen en wordt er een aantal kwaliteitscontroles uitgevoerd, zoals het vochtgehalte en de zuiverheid. Bij de zuiverheidscontrole wordt de hoeveelheid kaf en vreemd zaad bepaald. Op de laboratoria zijn voorbeelden aanwezig van alle onkruidzaden die kunnen voorkomen in de partijen, een soort herbarium voor onkruidzaden. Aan de hand van deze uitslag wordt eventueel een extra schoning uitgevoerd.

Voor deze kiemtesten van koolgewassen worden zaden tussen een vouwfilter gelegd. Na een aantal dagen wordt de ontwikkeling van de kiemplanten beoordeeld. Bron: Incotec.

Kiemtest tussen vouwfilters. Bron: Bejo Zaden.

Deze kiemtest wordt uitgevoerd op rondfilters. De gekiemde zaden worden beoordeeld. Bron: Bejo zaden.

Kiemtest in grond. Bron: Incotec

Kiemtest

Het zaad wordt direct getest op de kiemkracht. En ook na elke behandeling die het zaad ondergaat, wordt opnieuw een kiemtest gedaan. Voor een kiemtest wordt een aantal zaden ingelegd op een medium, papier of grond, en na bepaalde tijd wordt geteld hoeveel zaden uiteindelijk zijn gekiemd. Bij de kiemproeven worden de zaadlobben van de individuele planten beoordeeld. Deze testen voldoen aan de ISTA-normering, International Seed Testing Association. Dit zijn protocollen voor het testen van zaden onder optimale omstandigheden. Veel bedrijven zijn NAK-gecertificeerd, zij mogen zelf de controletesten uitvoeren.

Om de invloed van de temperatuur op de kieming van de zaden te onderzoeken worden de zaden op een thermogradiënt tafel gelegd. Hierbij kun je een temperatuurreeks instellen. Zo kun je onderzoeken bij welke temperatuur zaden het beste kiemen. Slazaad kiemt in Nederland bij 14°C -18°C. Maar aan slazaad dat naar Spanje gaat worden andere eisen gesteld, het zal bij een hogere temperatuur moeten kunnen kiemen.

Op een Kopenhagen tafel worden kiemtesten uitgevoerd. Onderin zit water van een bepaalde temperatuur dat door stroken papier naar de viltjes met zaden gaat. Bron Bejo Zaden.

Op een thermogradiënt tafel worden zaden gekiemd en beoordeeld bij verschillende temperaturen. Bron Bejo Zaden.

Groen licht

Sommige zaden zijn lichtkiemers, vb sla, andere zaden zijn donkerkiemers, vb kool. Voor donkerkiemers mag er in de kiemcel geen licht komen. Omdat er toch gewerkt moet worden, wordt gebruik gemaakt van groen licht, planten kunnen hier niets mee en ervaren dit als donker. Medewerkers kunnen nu toch gewoon hun werk doen.

Na de eerste kiemtesten kan de behandeling voor het binnengekomen zaad worden bepaald of aangepast, bv een strengere schoning.

Sommige zaden kiemen alleen in het donker. Om de zaden te testen en te beoordelen wordt groen licht gebruikt. Bron: Incotec

Vragen/opdrachten

1. Beschrijf hoe voor een partij zaad het bepalen van het schoningstraject tot stand komt.

2. Welke kwaliteitstesten worden voor elke partij zaad dat binnen komt uitgevoerd?

3. Hoe bepaal je de invloed van de temperatuur op de kieming van zaden?

Toets Bruikbare Planten

Tomatenzaad. Bron: Incotec

Planten groeien op het veld natuurlijk niet op onder optimale omstandigheden. De ‘Toets Bruikbare Planten’ geeft inzicht in de bruikbaarheid van de planten en het zaad. Oftewel, hoeveel zaden groeien in de praktijk uit tot bruikbare planten. De toets wordt daarom niet uitgevoerd onder ideale omstandigheden, maar onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de praktijk. De ontwikkeling van de plant in zijn geheel wordt beoordeeld. Hiervoor zijn richtlijnen omschreven door de NAK-tuinbouw in Roelofsarendsveen.

Vragen/opdrachten

Toets bruikbare planten

Planning: Voor deze opdracht ga je slaplanten zaaien en deze na ongeveer 14 dagen beoordelen.

Nodig: Zak potgrond, zaaibak (kan evt. ook met twee balkon-bloembakken van ca. 1 meter lang), twee partijen slazaad (koop twee verschillende zakjes bij het tuincentrum, 100 zaden per "partij").

Op de website van de Naktuinbouw kun je vinden hoe je een toets bruikbare planten uit kunt voeren voor sla. Zie link onderaan.

Op school heb je misschien geen klimaatcel, maar waarschijnlijk is er wel een ruimte waar de temperatuur ongeveer 18 graden is. Koop van twee verschillende slarassen een zakje zaden bij het tuincentrum. Zorg dat je van beide rassen 100 zaden hebt. Voer hiermee zo goed mogelijk de toets bruikbare planten uit. Zet je resultaten in het excelbestand. Zie link onderaan.

Woordenlijst

Necrosevorming: Een deel van het blad sterft af (en wordt dus bruin).

Cotylen: de eerste twee blaadjes van het slaplantje die boven de grond komen.

Bronnen:

Toets bruikbare planten (op de website van Naktuinbouw)

Open bestand Excelbestand Toets Bruikbare Planten

Vragen

14. Voor wie is de Toets Bruikbare Planten bedoeld?

15. Waarom worden de plantjes in drie verschillende klassen ingedeeld?

16. Heb je een duidelijk verschil gevonden tussen de kwaliteit van de twee partijen zaad?

Zaaizaadbehandelingen, coaten en pilleren

Hoge eisen worden er gesteld aan de kieming van het zaad. Elk zaadje moet een plantje opleveren en het moet machinaal gezaaid kunnen worden. Dit is precisiezaai. Sommige zaden zijn echter zo klein dat het moeilijk is om deze gelijkmatig uit te zaaien. Ook kan het zijn dat het zaad een heel onregelmatige vorm heeft, waardoor het lastig machinaal te verwerken is. Een oplossing is dan het pilleren van het zaad. Dit betekent dat er een laagje omheen gaat. We spreken dan van naakt zaad en gepilleerd zaad.

Precisiezaaien met gecoat zaad. Bron: Bejo Zaden

Pilleren

Voor het pilleren worden de zaden in een roterende trommel gebracht waarin het eerst wordt bevochtigd. Vervolgens wordt een fijn poeder in de trommel gespoten dat zich aan het bevochtigde zaad hecht. Het poeder bestaat uit een vulmiddel en een bindmiddel. Deze bewerking wordt herhaald totdat de gewenste grootte is bereikt. Daarna worden de pillen uit de trommel gehaald en gedroogd. Het zaad wordt afhankelijk van de zaadgrootte tussen de 1 en 100 x vergroot. Eén zaadje per pilletje is gebruikelijk, maar ook de multipil komt voor, bijvoorbeeld drie verschillende bloemzaadjes in één pil.

Het pilleren van zaden gebeurt in een ronddraaiende pan. Bron: Incotec

Coaten

Een coating is het aanbrengen van een dun laagje over het zaad, een film-coating. Dit laagje kan zijn een gewasbeschermingsmiddel, maar ook een voedingsstof of een kleur. Zaden worden in een draaiende ketel gebracht. In het midden hiervan zit een schijf waarop een vloeibaar middel met de coating wordt gespoten. Door het snelle draaien komt deze vloeistof als een laagje over het zaad heen. Vrijwel alle onbehandelde, naakte, zaden krijgen een zaadbehandeling in de vorm van een zaadontsmetting. Ook behandelde zaden krijgen bijvoorbeeld na het pilleren nog een coating over de zaden voor de afwerking.

Voor het coaten wordt in een draaiende pan met zaden een stof gespoten. Dit kan bijvoorbeeld zijn een kleurstof of een gewasbeschermende stof. Deze stof hecht zich aan de zaden. Bron: Incotec

Goed voor het milieu

Door op deze manier gewasbeschermingsmiddelen toe te voegen, bv een insecticide, kan het gebruik van deze stoffen met maar liefs 85% –95% worden teruggebracht ten opzichte van traditionele spuitmethoden! De stoffen worden veel gerichter gegeven, mensen en dieren komen niet in aanraking met de middelen. De actieve stoffen worden vertraagd afgegeven. Dit kan zijn gedurende het gehele groeiseizoen. De tuinder hoeft niet zo vaak het gewas te bespuiten. De stoffen moeten dus niet direct wegspoelen in de grond.

Door gebruik te maken van gecoat zaad zaad, kan het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen teruggebracht worden tot wel 85% - 95%. Bron: Incotec

Andere doeleinden

Om de groei te stimuleren kunnen ook voedingsstoffen, of plantenhormonen als coating aan het zaad worden meegegeven. Soms wordt er aan het zaad nog een kleur meegegeven. Dat kan verschillende redenen hebben. Zo is het verplicht om zaad dat is behandeld met een insecticide altijd een rode kleur mee te geven. Dit waarschuwt de gebruiker voor gevaar. Soms worden micro-organismen toegevoegd in de coating. Deze moeten dan de weerstand van de plant verhogen. Bijvoorbeeld, Bacillus die de droogtetolerantie verhoogd, of N-bindende bacteriën uit de wortelknolletjes die de plant extra stikstof geven.

Geef het zaad wat extra's mee

Bij langwerpige zaden kiest men soms voor een basiscoat, het gepilleerde zaad zou anders te groot worden. Bij encrusteren worden alleen de natuurlijke holtes opgevuld en blijft de vorm van het zaad nog een beetje zichtbaar. Bij andere zaden kiest men voor een ronde pil. In de vulmiddelen kunnen gewasbeschermingsmiddelen zijn verwerkt, fungiciden of insecticiden. In een aantal gewassen wordt pilleren niet veel toegepast, omdat precisiezaai van het naakte zaad geen problemen geeft, koolsoorten en radijs bijvoorbeeld, deze hebben ronde zaden. Soms wil men zoveel middelen en behandelingen op één zaadje, dat er niet genoeg ruimte voor is.

Dit overzicht laat zien wat er allemaal mogelijk is bij het pilleren van zaden. Bron: Incotec

De zaden kunnen heel veel verschillende behandelingen ondergaan, pilleren, coaten en kleuren. Soms is er gewoon te weinig ruimte op het zaadje! Bron: Incotec

Vragen/opdrachten

Primen

De kosten van sommige rassen zijn zo hoog, dat men het liefst 100% kieming wil. Het is ook
belangrijk dat al het zaad gelijkmatig kiemt. Vooral in de tuinbouwsector wordt een methode toegepast die “primen” wordt genoemd. Dit betekent dat men het zaad al een aantal van de kiemprocessen laat doorlopen.

Primen heeft een tweeledig doel: ten eerste heeft het een snellere en meer uniforme kieming tot gevolg en ten tweede kan het een rol spelen bij het doorbreken van de kiemrust. Wanneer bij tomaat de temperatuur voor het kiemen te hoog of te laag is, geeft geprimed zaad een betere kieming.

Zaadfysiologie

De veredelingsbedrijven werken voortdurend aan het verhogen van het kiempercentage en een gelijkmatige kieming. Kennis van zaadfysiologie, de processen die zich in het zaad afspelen, is belangrijk. Het afrijpen en de kieming in het zaad zie je namelijk niet aan de buitenkant van het zaad en dat is een probleem. Met laser of met röntgen kan in het zaadje worden gekeken en worden gevolgd hoe het embryo zich ontwikkeld.

Kiemrust.

Ook al zijn de omstandigheden prima, dan nog kan niet elk zaad kiemen, het is in kiemrust. In het algemeen komt dit door het plantenhormoon abscisinezuur. Dit hormoon moet eerst worden afgebroken. Andere hormonen, gibberellinen, worden aangemaakt. Deze bevorderen de kieming van het zaad.

Er zijn nogal wat soorten van kiemrust die allemaal op een andere manier doorbroken kunnen worden. Soms moet de zaadhuid gedeeltelijk verteerd worden zodat water kan worden opgenomen. Dit kan door beschadigen, of in de natuur door brand of bevriezen. Ook komt chemische kiemrust voor. In de zaadhuid of in het vruchtvlees zitten stoffen die de kieming tegengaan. Deze breken langzaam af.

Het meest komt fysiologische kiemrust voor. Dat komt bij vrijwel alle pas geoogste zaden voor. Deze vorm van kiemrust verdwijnt langzaam bij bewaring. Het is te doorbreken door temperatuurbehandelingen. Een voorbeeld hiervan is stratificeren: het vochtig en koud bewaren van zaad. Als de omstandigheden dan gunstig zijn, warmte en licht, kan het zaad gaan kiemen.

Kieming.

Het zaad is ontstaan in het zaadbeginsel. Het zaadje bevat een embryo en reservevoedsel. Als je het zaadje openmaakt zie je vaak al een miniplantje zitten, compleet met blaadjes, stengel en wortel.

Kieming bestaat uit drie fasen: de eerste daarvan heet imbibitie, het zaad neemt water op. Het zaad zwelt op en aan de buitenkant is verder niets te zien. Tijdens de tweede fase starten binnenin het zaad een aantal processen op. Onder invloed van hormonen worden enzymen geactiveerd die het reservevoedsel, zetmeel, afbreken tot suikers die het embryo kan gebruiken. In de derde fase komt de wortel naar buiten. Zolang het gekiemde zaad nog niet boven de grond is, heeft het nog geen fotosynthese en is afhankelijk van het reservevoedsel in het zaad. Eenmaal boven de grond volgen de eerste blaadjes. Van het verloop in fasen maken de zaadbedrijven gebruik bij priming.

Wat is primen?

De zaden worden in een vloeistof gebracht. Dat zorgt ervoor dat de zaden voldoende water kunnen opnemen om de interne kiemprocessen op gang te brengen, maar niet zover, dat de wortel er al uit komt. Dan worden deze processen gestopt en de zaden teruggedroogd. Het zaad is voorgekiemd. Door priming komt het embryo vrij te lliggen in het endosperm. Met behulp van X-ray zijn alle onderdelen dan goed zichtbaar.

Een partij zaden die zo behandeld is, is gelijkgeschakeld en zal vlot en gelijkmatig kiemen. Nadeel van het primen van het zaad is, dat het zaad een stuk minder lang houdbaar wordt. Primen gebeurt dus voordat het zaad daadwerkelijk verkocht wordt aan de boeren en tuinders.

Primen van sla

Door het zaad te primen doorbreek je de kiemrust. Als we bijvoorbeeld naar sla kijken, zien
we dat dit gewas vaak slecht kiemt bij hoge temperaturen en in het donker. Normaal kiemt sla tot bijna 100% bij een temperatuur van 14 - 18°C. Steeds meer bedrijven gaan over op het pilleren van zaaizaad (uniforme grootte, mogelijkheid tot toevoegen van gewasbeschermingsmiddellen). Hierdoor wordt het zaad echter wel afgesloten van het licht. Het primen van het slazaad kan dit probleem ondervangen. De eerste kiemingsprocessen hebben dan al plaats gevonden. Nu is de kiemtemperatuur verhoogd tot wel 32°C, iets wat in de warmere landen belangrijk is, zoals Spanje.

Deze grafiek laat zien dat gepilleerd zaad (splitpil) met een priming behandeling ook bij een hogere temperatuur kiemt. Bron: Incotec

Vragen/opdrachten

1. Welke hormonen spelen een rol bij de kieming van zaden? Hoe beïnvloeden deze hormonen de kieming?

23. Welke ontwikkelingsfasen kun je onderscheiden bij de kieming van zaden? Beschrijf wat er gebeurt tijdens elke fase.

3. Welke vormen van kiemrust kun je onderscheiden?

4. Hoe wordt in landen met een gematigd klimaat, zoals West-Europa, in de natuur de kiemrust van zaden vaak doorbroken?

5. Wat is het doel om zaden te primen?

6. Hoe komt het dat het geprimede zaad van sla bij een hogere temperatuur een hoog kiemingspercentage laat zien?

Het arrangement Plant breeding and seed production MBO+ is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteurs: Barend Gehner
Laatst gewijzigd: 2014-02-03 13:44:21
Licentie: Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat

het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken

voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Auteurs: Clusius: Erwin Paauwe, Peter Maurits, Carola Laport, Nancy Boterblom Christelijke Hogeschool Dronten: Barend Gehner Resonantiegroep: Kieft Seeds: W. Koopman, H. Sasbrink, K. v. Petersen Syngenta: P. Zweed, W. v. Diepen, H. Kempe Breedwise: I. v. Leeuwen Clusius: P. Vlaming, P. Maurits Wellantcollege: P. Dijt Naktuinbouw: A. Klaver, E. Verdegaal, W. Wietsma Plantum: N. v. Buuren Seedprocessing Holland: W. v. Dok Incotec: S. Bonnema, H. Bruggink Bronnen Pers. communicatie experts resonantiegroep PDF Zaadteelt van internet PDF spinaziezaadteelt Eigen materialen Zaadteelt & veredeling wikipedia DVD bedrijfspresentatie Seedprocessing Holland

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Eindgebruiker: leerling/student
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld
Studiebelasting: 0 uur 50 minuten

Bronnen

Bron	Type
Bekijk dit filmpje waarin Laura vertelt over haar veredelingsdoelen in chrysant! http://www.jijgaatvoorzaad.nl/ontdek-de-verhalen/laura	Link
Erfelijkheidsleer op Bioplek http://www.bioplek.org/inhoudbovenbouw.html#erfelijkheidsleer	Link
In dit filmpje vertelt Anne hoe ze genetische variatie zoekt om tomaten lekkerder te maken! http://www.jijgaatvoorzaad.nl/ontdek-de-verhalen/anne	Link
Bekijk hier een filmje van Naktuinbouw over kwekersrecht! http://vimeo.com/naktuinbouw/kwekersrecht-nl-kort	Link
Rontgen technologie zaadanalyse. Bron: Seed Valley http://www.jijgaatvoorzaad.nl/ontdek-de-verhalen/stijn	Link
Toets bruikbare planten (op de website van Naktuinbouw) http://www.naktuinbouw.nl/sites/naktuinbouw.eu/files/toets_sla.pdf	Link

Download
Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

PDF

JSON

IMSCP package

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

Voor developers

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.
Sluiten
Opties
Gebruik
Weergave
Wikiwijs is een dienst van