Pionier in Innovatie

 

SESVanderHave heeft 20 onderzoeksstations in Europa en stelt meer dan 40 wetenschappers te werk in Tienen, die zich toeleggen op de toepassing van moleculaire merkers en technologieën voor genetische transformatie. Bijgestaan door experts inzake plantenziekten en biochemici, hebben de kwekers van SESVanderHave deze biotechnologie-toepassingen volledig in hun dagelijkse routine geïntegreerd.

 

De creatie en de zaadproductie van een nieuw suikerbietenras kan twaalf jaar in beslag nemen voor ze op de markt terechtkomt. Daarom levert het continu veranderende en ingewikkelde proces voor de aanpassing van suikerbieten aan de veld- en landbouwkundige omstandigheden steeds meer producten op voor de landbouwers en de industrie.

Deze snelle genetische evolutie is een combinatie van de technische vooruitgang in de plantenbiologie en de aandacht en passie van de onderneming voor het leveren van nieuwe technologieën, nieuw kiemplasma, nieuwe eigenschappen en nieuwe zaadbehandelingen voor rassen die zijn afgestemd op de behoeften van de klant.

 

 

Toegewijd team van deskundigen

 

SESVanderHave herinvesteert meer dan 18% van haar omzet in onderzoek en ontwikkeling en zet zich zo ten volle in voor de ontwikkeling van de landbouw. Dankzij de moderne kweekmethodes en instrumenten, die worden ontwikkeld en gebruikt door de eigen experts, zijn de blauwe zaden van SESVanderHave de perfecte waardemeter voor kwaliteit en betrouwbaarheid.

 

Kiemplasma, kruisingen, tests en veldwaarnemingen blijven de basiscomponenten om beter zaad te kweken. Maar biotechnologie is een erg belangrijke aanvulling geworden op de traditionele kweekactiviteiten. Daarnaast wordt er ook belangrijke vooruitgang geboekt dankzij de automatisering - met behulp van computers en geavanceerde groeikamers - en dankzij de vele serres.

Ook de toepassing van technologieën, die DNA kunnen analyseren, de sequentie ervan kunnen bepalen, en die DNA gebruiken en bewerken om de genetische samenstelling van de geproduceerde rassen te verbeteren, zorgen ervoor dat de wetenschap achter suikerbietenzaad nooit stil staat. DNA bevat immers de genetische informatie van de suikerbiet. De structuur van dat DNA beter begrijpen om genen te combineren in nieuwe, performantere rassen is vandaag de dag de kern van SESVanderHave’s kweekwerk en van haar biotechnologie.

 

 

Voortdurende verbetering

 

SESVanderHave maakt gebruik van de vele mogelijkheden in de plantenbiologie. Bij het kweken van suikerbieten is rechtstreeks of onrechtstreeks inwerken op het DNA een belangrijk doel van de biotechnologie. Heel wat instrumenten stellen ons in staat (i) om DNA-informatie te analyseren en te screenen op de eigenschappen die worden uitgedrukt in suikerbieten, (ii) om genetische combinaties en hercombinaties - die gebaseerd zijn op actuele genetische informatie in individuele planten of door de kweker gekruiste populaties - te beheren en selecteren (iii) om genetische informatie (en bijgevolg de door de genen gecodeerde eigenschap) te wijzigen door nieuwe stukken genetische informatie toe te voegen of door gebruik te maken van willekeurige of gerichte mutagenese om de genetische informatie in het genoom te veranderen en een eigenschap te wijzigen.

Nog een component van wat traditioneel de biotechnologie wordt genoemd, verwijst naar de toepassing van celbiologie, inclusief de gevestigde methoden van micropropagatie van planten. Deze methoden zijn door SESVanderHave gedeponeerd en kunnen via celkweek een volledige functionele plant uit individuele cellen regenereren. Van die plant kan het DNA gemanipuleerd worden door middel van technieken voor DNA-modificatie of mutagenese. Hierdoor worden belangrijke opties voor nieuwe eigenschappen toegevoegd aan de kruistechnieken, die de kwekers bij SESVanderHave continu verbeteren.

 

 

Pionier in de toepassing van DNA-merkers

 

Uiteraard beschikken de kweekspecialisten over een ruim aanbod van andere technologieën die verschillende procedés ondersteunen. Die procedés omvatten de bepaling van het fenotype, de karakterisering van eigenschappen, het verzamelen van gegevens en het decoderen van complexe paden die bepalend zijn voor de gewenste eigenschap die de kwekers beogen. Vele innovatieve instrumenten werden ontwikkeld om een precieze en snelle meting van de eigenschapsexpressie, de veldprestaties, zaadbehandelingen of processen in de zaden of de planten mogelijk te maken.

 

Daarnaast heeft SESVanderHave baanbrekend werk verricht op het vlak van de toepassing van DNA-merkers. Sinds de aanvang van de technologie, in de tijd van de RFLP’s, werden verschillen in de lengte van de DNA-fragmenten op bepaalde locaties op het chromosoom (‘polymorfisme’ van restrictiefragmenten) in verband gebracht met het fenotype voor bepaalde eigenschappen. SESVanderHave was een van de eerste bedrijven dat een genetische kaart voor suikerbieten ontwikkelde, waarbij bekende DNA-fragmenten aan elkaar werden bevestigd. Deze werden bepaald aan de hand van segregatiegegevens uit kruisingen tussen ouderplanten die drager zijn van genfragmenten én waarvan de volgorde al bekend is. Hierdoor kreeg SESVanderHave een nieuw en beter zicht op de organisatie van de chromosomen. Het genoom werd gescreend via geselecteerde DNA-onderzoeken langs suikerbietenchromosomen.

 

SESVanderHave ontdekte dat die gebruikt konden worden als merkers (‘markeerpunten’) voor eigenschappen van vitaal commercieel belang zoals de weerstand tegen het rhizomanievirus.

Met de snelle evolutie van deze technologieën, inclusief het vermogen om belangrijke DNA-fragmenten rechtstreeks te vermeerderen in plaats van ze door hybridisatietechnieken op een gel op te sporen, konden meer merkers getest worden in meer gebieden van het genoom. Dat stelde SESVanderHave in staat om andere interessante gebieden van het genoom te hechten aan een reeks eigenschappen, inclusief een aantal weerstanden tegen schimmelziekten die worden gebruikt in producten.

 

 

SNP’s als basis van het nieuwe merkerplatform

 

De vooruitgang steunt nu op Single Nucleotide Polymorphisms (SNP’s), een merkersysteem dat individuele planten kan onderscheiden op basis van variaties die werden ontdekt op het niveau van een enkele nucleotide, de primaire componenten van DNA in de genoomsequentie. Dergelijke variaties zijn overvloedig aanwezig in de genomen van hogere organismen, inclusief planten. Dit Single Nucleotide Polymorphism is de basis van het nieuwe merkerplatform dat bij SESVanderHave wordt ontwikkeld. Meer merkers worden ontdekt naarmate een gedetailleerdere kaart wordt ontwikkeld, waardoor onderzoekers in staat zijn verschillen tussen individuele planten te onthullen. Voortaan zal het mogelijk zijn om voor elk gebied van het genoom diverse merkers te definiëren die in elke set kiemplasma polymorfisme vertonen.

 

Omdat deze verschillen gebaseerd zijn op enkele basisveranderingen, zal de hoogtechnologische analyse- en opsporingsmethode om verschillen te situeren op bepaalde punten tussen individuele planten omgezet worden in een eenvoudige analyse van een fluorescerend signaal ‘on the screen’.

SESVanderHave investeert aanzienlijk om een volledig gerobotiseerd hoogverwerkingsplatform op te stellen om zijn gedeponeerde SNP’s op toe te passen. Dit platform heeft een capaciteit van vele miljoenen datapunten per jaar en is goedkoper en sneller dan de huidige technologie. Hierdoor kan genetische informatie op tienduizenden planten getest worden en in alle fasen van het kweekproces op bepaalde eigenschappen worden geselecteerd.

 

In 2009 werd een groot project gelanceerd om het aantal gedeponeerde SNP’s te verhogen met behulp van de bronnen van gedeponeerde en publieke suikerbietsequenties. Gesofisticeerde DNA-sequentietools zullen sequentiedata uit vele kweeklijnen voortbrengen en SNP’s blootleggen in honderden nieuwe merkers. Complexe eigenschappen (QTL’s) die betrekking hebben op verscheidene gebieden van het genoom zullen geschikter zijn voor precisiemapping en voor de identificatie van merkers voor opbrengst, kwaliteitsgebonden eigenschappen, abiotische stress en agronomisch gerelateerde eigenschappen door associatiemapping.

 

 

Genoomsequentie

 

SESVanderHave engageert zich om haar eigen volledige genoomsequentieproject voor suikerbieten op te starten. Dat project is bedoeld om de volgorde van nucleotidebasissen te bepalen in grote delen van het genoom en om de organisatie van deze fragmenten met betrekking tot elkaar te ontdekken, met behulp van gesofisticeerde bio-informatica. Zo kunnen sequenties van miljoenen fragmenten uit een elite-genotype opgesteld worden. Dat zal tot een ware fysische kaart leiden waar grote sequentiestukken van genetische informatie ontcijferd zullen worden en, in bepaalde mate, genen geïdentificeerd zullen worden door alle beschikbare genomische gegevens te exploiteren met behulp van een reeks geautomatiseerde annotatie-instrumenten. Voortreffelijke researchcentra werken samen met SESVanderHave om vorderingen en resultaten te verenigen in een toepassingsgericht genomisch netwerk.

 

Door de zogenoemde ‘QTL fine mapping’ programma’s is SESVanderHave in staat om zich specifiek te richten op gebieden van het genoom voor annotatie om potentiële kandidaatgenen te vinden. Het zal SESVanderHave ook in staat stellen regulatieve sequenties en genen te identificeren die tot nu toe onbeschreven zijn gebleven in suikerbieten. Die zullen ook nuttig zijn voor transgene programma’s en zullen mogelijkheden bieden om nieuwe eigenschappen te ontdekken die kunnen worden ontwikkeld in suikerbieten, mogelijk nog versterkt door klassieke mutatietechnologieën.

Voor belangrijke paden kan dat snel leiden tot identificatie en isolatie van huidige kandidaatgenen die dan bestudeerd zouden worden door overexpressie of eliminatie door middel van transgenetica. Anderzijds zullen met de steun van deskundige academische groepen en biotechnische bedrijven gerichte mutatiestrategieën worden toegepast op specifieke sleutelgenen, waarbij essentiële functies gecodeerd worden om de expressie te versterken of het regulatiepatroon te wijzigen. Een voorbeeld daarvan zijn de genen die betrokken zijn bij het koolhydraatmetabolisme. Die zouden gewijzigd kunnen worden om een aanzienlijke stijging van de sucroseaccumulatie in het bovenste wortelweefsel mogelijk te maken.

 

Terwijl moleculaire kweek met behulp van merkers centraal zal blijven voor de genetische vooruitgang van een veldgewas als suikerbiet, is de directe transformatie van bepaalde genen in de biet van essentieel belang om de competitiviteit ten opzichte van suikerriet te behouden, en om te voldoen aan de economische, milieu- en industriële doelstellingen. SESVanderHave werkt ook samen met industriële partners aan alternatieve toepassingen van het productiepotentieel van suikerbiet voor andere doeleinden dan sucroseproductie.

 

 

Single cell based regeneratiesysteem

 

Een specifieke technologie die door SESVanderHave werd ontwikkeld, is het single cell based regeneratiesysteem. Dat maakt gebruik van de totipotentie van stomatale sluitcellen, een element dat vrij specifiek is voor bèta-types.

Met dit systeem kunnen snel (10 maanden) vele genetisch gemodificeerde plantjes geproduceerd worden op een voorspelbare manier. Daardoor kan SESVanderHave snel screenen op nieuwe eigenschappen of specifieke genen bestuderen, net als hun manier van werken en hun functie als onderdeel van academische samenwerking. Zo wordt de werking van de hele plant en de biologische processen die tot verbeterde prestatie leiden, beter begrepen.

Ook nieuwe eigenschappen worden bestudeerd: weerstand tegen virussen, lagere behoefte aan meststof, beter waterverbruik, sterkere suikeraccumulatie en controle van de bloei. Deze eigenschappen worden geëvalueerd voor toepassing in nieuwe, performantere producten. Zaden die weerstand bieden tegen herbiciden, zijn al op de markt en dat opent wegen naar meer nieuwe eigenschappen op vele markten in de komende jaren.

 

SESVanderHave heeft ook eigen regulatiesequenties geïsoleerd, zoals weefselspecifieke promotors die een hoge expressie van genen in bepaalde gebieden van de biet kunnen aandrijven. Dat zal SESVanderHave in staat stellen expressie te focussen waar en wanneer nodig in de plant en in het zaad. Naast het enorme aantal kweektaken in combinatie met een aantal innovatieve biotechnologieën, besteedt SESVanderHave aanzienlijke middelen en inspanningen aan de verbetering van het begrip van het kiemproces, de factoren die zorgen voor een goede kiemkracht en die zorgen voor een optimale bewaarbaarheid. Met behulp van nauwkeurige meetmethodes of DNA-technologieën worden genen en processen geïdentificeerd. Deze regulariserende eigenschappen kunnen de zaadkwaliteit verbeteren, waar de klanten van SESVanderHave alleen maar van kunnen profiteren.

De zaadtechnologiedeskundigen van SESVanderHave blijven steeds nieuwe verbeteringen en ontwikkelingen aanbieden voor de evoluerende pelleting- en coating-technologieën die de onderneming toepast. Een succesvolle toepassing van de voorkiemtechniek door de teams van de fabriek op grote hoeveelheden commercieel zaad van SESVanderHave toont opnieuw aan hoe snel en professioneel de onderneming nieuwe innovatieve zaadproducten op de markt kan brengen. De zaden van SESVanderHave leveren meer homogene suikerbietengewassen op, met een hoger opbrengstpotentieel, wat uiteindelijk tot een efficiëntere, competitievere en productievere suikerbietenverwerkende industrie zal leiden.

 

© Copyright 2016 SESVanderHave NV. All rights reserved.