HOOFDSTUK 5: PLANTENTECHNOLOGIE
5.1 INLEIDING
- Biotechnologie:
o het (technologisch) ingrijpen van de mens op de groei en ontwikkeling van levende
(biologische)organismen
o de modificatie van hun producten om in zijn behoeften te voorzien en is dus niets
nieuws
▪ reeds meer dan 10 000 jaar biotechnologie
▪ 500 generaties geleden: jager-verzamelaar🡪 landbouwer
● = selectie, domesticatie en veredeling van planten en dieren
- Micro-organismen: productie van kaas, brood, alcoholische dranken, evenwel zonder kennis
van hun exacte natuur of werking
- Planten en dieren: (vb rode tomaat en honden) lang niet altijd de ‘fitste’ organismen in een
‘natuurlijke ’omgeving
o Vb: uit genetische en archeologische studies blijkt zo dat alle moderne maïsvariëteiten
hun oorsprong vinden in de domesticatie van de wilde grassoort teosint (Zea mais
parviglumunis), mexico
- De biotechnologische (r)evolutie
o Klassieke veredeling
▪ Kruising en selectie van specifieke fenotypes(zonder kennis genotypes)
o Inzichten in evolutie en erfelijkheid (Darwin, Mendel) en fysiologie
▪ Meer wetenschappelijk onderbouwde efficiënte veredeling 7
o De moderne revolutie echt pas in 1953: de DNA-structuur werd opgehelderd
▪ Inzicht in de werking en replicatie van het erfelijk materiaal
▪ Deze kennis: gericht erfelijke kenmerken op te sporen + efficiënter gewenste
kenmerken te bekomen met moleculaire merkers (molecular breeding)
- Planten en micro-organismen: ongeslachtelijke voortplanting, de genetische informatie
onveranderd wordt doorgegeven🡪genetisch identieke individuen= klonen
, o Gevolg: parasieten of pathogenen die er eenmaal in slaagt zich aan te passen aan de
gastheer individuen aan zijn gastheer, kan zich immers sneller verspreiden als alle
genetisch identiek zijn
▪ Bv Cavendish-variëteit bananen bedreigd door schimmels
5.2 KLONALE VERMEERDERING VAN PLANTEN EN WEEFSELCULTUUR
5.2.1 DEFINITIES
- Hydrocultuur: plantensoorten kunnen gekweekt worden in water aangereikt met bepaalde
essentiële elementen. Planten kunnen groeien zonder dat ze wortelen in de bodem
- Weefselcultuur: een verzameling methoden om grote hoeveelheden cellen in een steriel en
gecontroleerde omgeving te laten opgroeien
- Klonale vermeerdering planten: de individuen die geproduceerd worden via weefselcultuur,
uitgaande van één enkele cel, zijn genetisch identiek
- De cellen zijn totipotent
5.2.2 SOMATISCHE HYBRIDEN EN FUSIE VAN PROTOPLASTEN
- Natuurlijke variatie(mutatie, sexuele voortplanting) + natuurlijke selectie(fitness)🡪evolutie
- <-> klonen: genetisch identieke individuen
o Somatische, vegetatieve propagatie van MO en planten
o Planten: langlevende stamcellen(meristemen) en totipotentie
- De meest verfijnde toepassing van weefselcultuur in de biotech 🡪 regeneratie van een plant
vanaf de protoplast( een cel waarvan de celwand verwijderd werd door inwerking van
enzymen
- Protoplastfusie: twee protoplasten van verschillende planten met elkaar versmelten 🡪
somatische hybride cel (meestal mesofylcellen gebruikt)
- Nadat de celwand verwijderd is, worden de naakte protoplasten met elkaar versmolten door
toediening van een gepaste stof of een stroomstoot
- De somatische hybride cellen 🡪opgekweekt op een vast groeimedium zodat er zich een
callus ontwikkelt
o Indien alles naar wens gebeurt, callus somatische embryo’s vormen🡪opgekweekt
worden tot volwassen fertiele planten
- Haploide planten(pollen of delen van helmknoppen) 🡪 vegetatief
5.1 INLEIDING
- Biotechnologie:
o het (technologisch) ingrijpen van de mens op de groei en ontwikkeling van levende
(biologische)organismen
o de modificatie van hun producten om in zijn behoeften te voorzien en is dus niets
nieuws
▪ reeds meer dan 10 000 jaar biotechnologie
▪ 500 generaties geleden: jager-verzamelaar🡪 landbouwer
● = selectie, domesticatie en veredeling van planten en dieren
- Micro-organismen: productie van kaas, brood, alcoholische dranken, evenwel zonder kennis
van hun exacte natuur of werking
- Planten en dieren: (vb rode tomaat en honden) lang niet altijd de ‘fitste’ organismen in een
‘natuurlijke ’omgeving
o Vb: uit genetische en archeologische studies blijkt zo dat alle moderne maïsvariëteiten
hun oorsprong vinden in de domesticatie van de wilde grassoort teosint (Zea mais
parviglumunis), mexico
- De biotechnologische (r)evolutie
o Klassieke veredeling
▪ Kruising en selectie van specifieke fenotypes(zonder kennis genotypes)
o Inzichten in evolutie en erfelijkheid (Darwin, Mendel) en fysiologie
▪ Meer wetenschappelijk onderbouwde efficiënte veredeling 7
o De moderne revolutie echt pas in 1953: de DNA-structuur werd opgehelderd
▪ Inzicht in de werking en replicatie van het erfelijk materiaal
▪ Deze kennis: gericht erfelijke kenmerken op te sporen + efficiënter gewenste
kenmerken te bekomen met moleculaire merkers (molecular breeding)
- Planten en micro-organismen: ongeslachtelijke voortplanting, de genetische informatie
onveranderd wordt doorgegeven🡪genetisch identieke individuen= klonen
, o Gevolg: parasieten of pathogenen die er eenmaal in slaagt zich aan te passen aan de
gastheer individuen aan zijn gastheer, kan zich immers sneller verspreiden als alle
genetisch identiek zijn
▪ Bv Cavendish-variëteit bananen bedreigd door schimmels
5.2 KLONALE VERMEERDERING VAN PLANTEN EN WEEFSELCULTUUR
5.2.1 DEFINITIES
- Hydrocultuur: plantensoorten kunnen gekweekt worden in water aangereikt met bepaalde
essentiële elementen. Planten kunnen groeien zonder dat ze wortelen in de bodem
- Weefselcultuur: een verzameling methoden om grote hoeveelheden cellen in een steriel en
gecontroleerde omgeving te laten opgroeien
- Klonale vermeerdering planten: de individuen die geproduceerd worden via weefselcultuur,
uitgaande van één enkele cel, zijn genetisch identiek
- De cellen zijn totipotent
5.2.2 SOMATISCHE HYBRIDEN EN FUSIE VAN PROTOPLASTEN
- Natuurlijke variatie(mutatie, sexuele voortplanting) + natuurlijke selectie(fitness)🡪evolutie
- <-> klonen: genetisch identieke individuen
o Somatische, vegetatieve propagatie van MO en planten
o Planten: langlevende stamcellen(meristemen) en totipotentie
- De meest verfijnde toepassing van weefselcultuur in de biotech 🡪 regeneratie van een plant
vanaf de protoplast( een cel waarvan de celwand verwijderd werd door inwerking van
enzymen
- Protoplastfusie: twee protoplasten van verschillende planten met elkaar versmelten 🡪
somatische hybride cel (meestal mesofylcellen gebruikt)
- Nadat de celwand verwijderd is, worden de naakte protoplasten met elkaar versmolten door
toediening van een gepaste stof of een stroomstoot
- De somatische hybride cellen 🡪opgekweekt op een vast groeimedium zodat er zich een
callus ontwikkelt
o Indien alles naar wens gebeurt, callus somatische embryo’s vormen🡪opgekweekt
worden tot volwassen fertiele planten
- Haploide planten(pollen of delen van helmknoppen) 🡪 vegetatief
