Sinds mensen gewassen gericht zijn gaan veranderen is er veel vooruitgang geboekt. Zo is in de loop van de jaren (1950-2005) de opbrengst van een hectare mais flink verhoogd. En wat betreft appel en perzik realiseren maar weinig mensen zich hoe de originele vruchten er uit zagen of hoe ze gesmaakt zullen hebben.
Klassieke veredeling van appels. |
...
Klassieke veredeling van perziken.
Klassieke veredeling is echter tijdrovend. Daarnaast zijn bewerkstelligde veranderingen complex van karakter en weinig stuurbaar (zeker ten opzichte van strategieën die gebruikt worden in de moderne veredeling). Genoemde kenmerken hangen nauw met elkaar samen en dit wordt duidelijk als we letten op welke technieken gebruikt worden:
Niet-generatieve vermeerdering. Stel, er wordt in een pas aangeplante boomgaard een boom ontdekt die appels produceert die een nog niet eerder opgemerkte gewenste eigenschap hebben. Je wilt deze boom niet verliezen maar je wilt er meer exemplaren van hebben. Je wilt ook niet het risico lopen dat de eigenschap onder de nakomelingen niet meer terug te vinden is. Dan ga je deze boom proberen vegetatief te vermeerderen (niet via zaad, niet generatief).
Technieken die vallen onder vegetatieve vermeerdering zijn: afleggen, stekken, scheuren, enten, oculeren, weefselkweek.
De techniek om vanuit een bepaald gewas identieke nakomelingen te realiseren wordt ook wel ‘klonen’ genoemd. Moderne kloneringstechnieken, waarbij gemanipuleerd wordt met celkernen en embryo’s, worden vooral bij dieren toegepast. Die kunnen over het algemeen namelijk niet met bovengenoemde technieken, zoals stekken, vermeerderd worden.
Kruising. Sinds de mensheid ontdekt heeft dat er mannelijke en vrouwelijke bloemen bestaan en dat door het ontstaan van nakomelingen nieuwe combinaties van eigenschappen ontstaan, is men gericht gaan kruisen (selecteer die ouders waarvan je de eigenschappen wilt behouden). Tot op de dag van vandaag wordt deze methode toegepast en met succes. Tijdrovend is het wel en uiteindelijk weinig controleerbaar. Met het kruisen komen ook veel eigenschappen mee die niet direct gewenst zijn. Die moeten er dan vervolgens weer met allerlei kunstgrepen (door zogenaamd terugkruisen) uit verwijderd worden.
Mutagenese. Eigenschappen van planten veranderen voortdurend. Zo levert iedere nieuwe generatie een aantal veranderde eigenschappen op.
Variatie in eigenschappen kan versneld worden door plantmateriaal bloot te stellen aan stoffen of omstandigheden die veranderingen aanbrengen in het DNA. Zoals bijvoorbeeld bestraling met UV licht of behandeling met chemische stoffen die bepaalde nucleotiden veranderen. Ook bepaalde virussen kunnen het DNA van zichzelf inbouwen in het DNA van de gastheer. Het gaat hierbij allemaal om veranderingen op willekeurige plaatsen, niet stuurbaar dus. Nakomelingen van zulk behandeld plantmateriaal laten meer variatie zien en daarmee genereer je een grotere kans op het ontdekken van nieuwe gewenste eigenschappen.
Onderstammen veredeling. Veel fruit- en laanbomen en siergewassen zijn geënt op onderstammen. Productie en weerbaarheid tegen ziekten kan verhoogd worden door selectie van geschikte onderstammen. Het zoeken naar gunstige combinaties is eveneens tijdrovend maar levert vaak wel veel op. Net als bij transplantaties bij mensen is er ook kans op afstoting (zie ook http://edepot.wur.nl/6461).
Transgene planten. Zodra er kennis beschikbaar kwam die eigenschappen toewees aan bepaalde genen is er veel inspanning verricht om genen met goede eigenschappen te introduceren in specifieke soorten. Verschillende manieren zijn toegepast om de specifieke, gewenste, genen de planten in te krijgen. Omdat dit een van de eerste methoden was om eigenschappen van planten aan te passen wordt het genereren van ‘transgene’ planten hier geschaard onder klassieke veredeling. Specifieke genen, vaak van allerlei oorsprong, worden ingebracht maar de plaats waar de genen precies terecht komen op het DNA van de ontvangende plant bleef willekeurig.