Toegepaste Plantkunde
Inleiding
Waarom bestuderen wij planten?
- Planten maken ons blij, mensen die planten kunnen zien tijdens het werk, zijn meer
tevreden dan mensen die dat niet kunnen
- Belang van biodiversiteit te begrijpen → natuur beter begrijpen, bedreigde planten
en de biodiversiteit beschermen
- We kunnen niet zonder planten --> planten zijn grootste producent van zuurstof en
chemisch gebonden energie die we als voedsel of brandstof gebruiken
- Planten zorgen voor voedsel, medicijnen, vezels voor textiel of papier, hout en
bovendien is het een bron van duurzame energie.
Belangrijke mijlpalen voor de plantenbiologie
• Robert Hooke (17de eeuw)
→ ontdekking plantencellen (kurkcellen) ➔ alle organismen bestaan uit cellen
• Antoni Van Leeuwenhoek (17de eeuw)
→ grondlegger van de microbiologie, uitvinder microscoop
• Dodoens (16de eeuw)
→ ‘Cruydeboek’, ontdekking van heel wat nieuwe planten
• Carolus Linnaeus (18de eeuw)
→ Beschrijving van 6000 planten, grondlegger nomenclatuursysteem voor planten
• Charles Darwin (19de eeuw)
→ evolutieleer: Door bestudering van verschillende geografische plaatsen →
migratie van een bepaalde soort zorgt voor ontstaan van een nieuwe soort die
aangepast is aan omstandigheden. vb. Galapagos vinken → verschilde in snavel, was
aangepast aan het voedsel ze aten, voor de rest waren ze zeer gelijkend
→ ‘On the Origin of Species’ geschreven in 1842, maar pas gepubliceerd in 1859
dankzij een essay van een naturalist die dezelfde hypothese had.
1
, → de drijfveer voor evolutie is natuurlijke selectie = de best aangepaste organismen
overleven, gunstige modificaties worden steeds algemener in de volgende
generaties.
→ Argumenten: overeenkomstige fossielen op verschillende geografische plaatsen,
leeftijd aarde, gelijkaardige anatomie, genetisch en moleculair bewijs
• Hales (17de-18de eeuw)
→ Plantenfysiologie: de sapstroom in planten, ‘een plant drinkt en zweet 17 keer
meer water uit dan een mens’
• Priestley (18de-19de eeuw)
→ Planten produceren zuurstof
• Ingenhousz (18de eeuw)
→ lucht word enkel hersteld in aanwezigheid van zonlicht en het groene deel vd
planten → fotosynthese
• Gregor Mendel (19de eeuw)
→ Grondlegger van de plantengenetica en moderne plantenverdeling
→ Wetten van Mendel en erfelijkheidsleer door kweekproeven kruisingen en
overerving van erwten
→ Norman Borlaug (1914-2009): verbetering van voedselproductie door nieuwe
tarwerassen uit te vinden die meer resistent zijn tegen ziektes
• James Watson & Francis Crick (1953) (eigenlijk grotendeels door Rosalind Franklin
ma bon, mannen hé)
→ basis voor moleculaire genetica, structuur van DNA = dubbele helix
Genetische transformatie van planten
• Crown gall (kroongalziekte)
= autonoom kankergezwel bij
tweezaadlobbige planten veroorzaakt door
de tumor inducerende(Ti) bacterie
Agrobacterium tumefaciens. Het zet de
cellen van de plant aan tot onbeperkte
celdeling wat veel energie vraagt met een
gereduceerde groei en opbrengst als
gevolg.
• GGO’s: genetisch gewijzigde organismen
→ Door Marc Van Montagu en Jeff Schell
→ wijzigen door genetische technologie voor de verbetering van productie/kwaliteit
van gewassen
2
, → bestaat nog steeds heel wat angst en taboe over
vb. Golden Rice
→ Rijst met bètacaroteen, een precusor van vitamine A
→ Voor kinderen met een vitamine A-tekort, wat tot blindheid of zelfs dood kan leiden
→ Onderzoek startte in 1990 en gewas was klaar in 2000, gefinancierd door vele
universiteiten, overheden, Rockefeller Foundation en Bill & Melinda Gates Foundation
→ Uiteindelijke goedkeuring kwam pas in 2018 in Noord-Amerika en Oceanië en pas in 2019
in Bangladesh en de Filipijnen, waar het gewas het meeste nodig is
vb. Bt maïs
→ Maïs met een toxine van Bacillus thuringiensis
→ Toxine dat gif afscheidt bij insecten dat hun darmwant aantast waardoor het stopt met
eten
→ 2016: 82% minder insecticide op maïs
Traditionele veredeling
= uiteindelijk betere gewassen met gewenste eigenschappen door het selecteren en het
bewerken van de gewassen door de mens adhv traditionele landbouw
Veredeling via mutagenese
= het verkrijgen van betere gewassen met de gewenste eigenschappen door genen van een
organisme te modificeren.
Landbouw – Agricultuur
• Ontstaan: 11 000 jaar terug aan de Vruchtbare Sikkel ( en Meso-Amerika, Amazone,
Ethiopië, Sahel, China, Papoea- Guinea) door domesticatie van planten en dieren,
wanneer men zich begon te vestigen en niet meer als nomaden rondtrokken
• Voor: Productie van voedsel en kledij → diverse technieken werden ontwikkeld
• Nu: meest actieve landbouw gebieden zijn West-Europa, China, India, Centraal-
Noord-Amerika, Centraal-Europa,…
Uitdagingen voor de landbouw:
- Voedselzekerheid, -veiligheid, -diversiteit, -kwaliteit
- Duurzaamheid, effecten op leefmilieu: bemesting, pesticidegebruik,
vleesconsumptie,…
- Nieuwe technologieën
- Schaalvergroting
➔ Voedselproductie zal moeten stijgen met %70 procent!
3
, Plantendiversiteit
Op wereldschaal
- 391 000 vaatplanten
- 369 000 planten met bloemen
- 15 000 mossen
- 70 000-200 000 algen
→ verspreid over heel de wereld
→ grootste bloem = Rafflesia arnolddi met diameter van ~1m
→ langstlevend = Pinus logaeva ~5000 jaar
Overleven in extreme ontstandigheden
Planten hebben een sterk adaptievermogen en kunnen zo in bergen, woestijn en landen en
continenten zoals Antartica en Groenland overleven
Mossen
→ kunnen extreme koude overleven
→ wetenschappers hebben onder een
terugtrekkende gletsjer mossen
teruggevonden die onder het ijs dormant
gebleven zijn gedurende 400 jaar
Supergroepen in Eukaryoten
→ 6 supergroepen
- Elke groep bevat protisten
- Geen allesomvattende kenmerken
→ Organismen die niet behoren tot
de landplanten, dieren, schimmels
en bacteriën
→ vaak unicellulair
→ seksuele en aseksuele
voortplanting
→ multicellulaire organismen
ontstonden waarschijnlijk uit
kolonievormende protiste,
→ leven vaak in water
→autotroof/heterotroof
4
Inleiding
Waarom bestuderen wij planten?
- Planten maken ons blij, mensen die planten kunnen zien tijdens het werk, zijn meer
tevreden dan mensen die dat niet kunnen
- Belang van biodiversiteit te begrijpen → natuur beter begrijpen, bedreigde planten
en de biodiversiteit beschermen
- We kunnen niet zonder planten --> planten zijn grootste producent van zuurstof en
chemisch gebonden energie die we als voedsel of brandstof gebruiken
- Planten zorgen voor voedsel, medicijnen, vezels voor textiel of papier, hout en
bovendien is het een bron van duurzame energie.
Belangrijke mijlpalen voor de plantenbiologie
• Robert Hooke (17de eeuw)
→ ontdekking plantencellen (kurkcellen) ➔ alle organismen bestaan uit cellen
• Antoni Van Leeuwenhoek (17de eeuw)
→ grondlegger van de microbiologie, uitvinder microscoop
• Dodoens (16de eeuw)
→ ‘Cruydeboek’, ontdekking van heel wat nieuwe planten
• Carolus Linnaeus (18de eeuw)
→ Beschrijving van 6000 planten, grondlegger nomenclatuursysteem voor planten
• Charles Darwin (19de eeuw)
→ evolutieleer: Door bestudering van verschillende geografische plaatsen →
migratie van een bepaalde soort zorgt voor ontstaan van een nieuwe soort die
aangepast is aan omstandigheden. vb. Galapagos vinken → verschilde in snavel, was
aangepast aan het voedsel ze aten, voor de rest waren ze zeer gelijkend
→ ‘On the Origin of Species’ geschreven in 1842, maar pas gepubliceerd in 1859
dankzij een essay van een naturalist die dezelfde hypothese had.
1
, → de drijfveer voor evolutie is natuurlijke selectie = de best aangepaste organismen
overleven, gunstige modificaties worden steeds algemener in de volgende
generaties.
→ Argumenten: overeenkomstige fossielen op verschillende geografische plaatsen,
leeftijd aarde, gelijkaardige anatomie, genetisch en moleculair bewijs
• Hales (17de-18de eeuw)
→ Plantenfysiologie: de sapstroom in planten, ‘een plant drinkt en zweet 17 keer
meer water uit dan een mens’
• Priestley (18de-19de eeuw)
→ Planten produceren zuurstof
• Ingenhousz (18de eeuw)
→ lucht word enkel hersteld in aanwezigheid van zonlicht en het groene deel vd
planten → fotosynthese
• Gregor Mendel (19de eeuw)
→ Grondlegger van de plantengenetica en moderne plantenverdeling
→ Wetten van Mendel en erfelijkheidsleer door kweekproeven kruisingen en
overerving van erwten
→ Norman Borlaug (1914-2009): verbetering van voedselproductie door nieuwe
tarwerassen uit te vinden die meer resistent zijn tegen ziektes
• James Watson & Francis Crick (1953) (eigenlijk grotendeels door Rosalind Franklin
ma bon, mannen hé)
→ basis voor moleculaire genetica, structuur van DNA = dubbele helix
Genetische transformatie van planten
• Crown gall (kroongalziekte)
= autonoom kankergezwel bij
tweezaadlobbige planten veroorzaakt door
de tumor inducerende(Ti) bacterie
Agrobacterium tumefaciens. Het zet de
cellen van de plant aan tot onbeperkte
celdeling wat veel energie vraagt met een
gereduceerde groei en opbrengst als
gevolg.
• GGO’s: genetisch gewijzigde organismen
→ Door Marc Van Montagu en Jeff Schell
→ wijzigen door genetische technologie voor de verbetering van productie/kwaliteit
van gewassen
2
, → bestaat nog steeds heel wat angst en taboe over
vb. Golden Rice
→ Rijst met bètacaroteen, een precusor van vitamine A
→ Voor kinderen met een vitamine A-tekort, wat tot blindheid of zelfs dood kan leiden
→ Onderzoek startte in 1990 en gewas was klaar in 2000, gefinancierd door vele
universiteiten, overheden, Rockefeller Foundation en Bill & Melinda Gates Foundation
→ Uiteindelijke goedkeuring kwam pas in 2018 in Noord-Amerika en Oceanië en pas in 2019
in Bangladesh en de Filipijnen, waar het gewas het meeste nodig is
vb. Bt maïs
→ Maïs met een toxine van Bacillus thuringiensis
→ Toxine dat gif afscheidt bij insecten dat hun darmwant aantast waardoor het stopt met
eten
→ 2016: 82% minder insecticide op maïs
Traditionele veredeling
= uiteindelijk betere gewassen met gewenste eigenschappen door het selecteren en het
bewerken van de gewassen door de mens adhv traditionele landbouw
Veredeling via mutagenese
= het verkrijgen van betere gewassen met de gewenste eigenschappen door genen van een
organisme te modificeren.
Landbouw – Agricultuur
• Ontstaan: 11 000 jaar terug aan de Vruchtbare Sikkel ( en Meso-Amerika, Amazone,
Ethiopië, Sahel, China, Papoea- Guinea) door domesticatie van planten en dieren,
wanneer men zich begon te vestigen en niet meer als nomaden rondtrokken
• Voor: Productie van voedsel en kledij → diverse technieken werden ontwikkeld
• Nu: meest actieve landbouw gebieden zijn West-Europa, China, India, Centraal-
Noord-Amerika, Centraal-Europa,…
Uitdagingen voor de landbouw:
- Voedselzekerheid, -veiligheid, -diversiteit, -kwaliteit
- Duurzaamheid, effecten op leefmilieu: bemesting, pesticidegebruik,
vleesconsumptie,…
- Nieuwe technologieën
- Schaalvergroting
➔ Voedselproductie zal moeten stijgen met %70 procent!
3
, Plantendiversiteit
Op wereldschaal
- 391 000 vaatplanten
- 369 000 planten met bloemen
- 15 000 mossen
- 70 000-200 000 algen
→ verspreid over heel de wereld
→ grootste bloem = Rafflesia arnolddi met diameter van ~1m
→ langstlevend = Pinus logaeva ~5000 jaar
Overleven in extreme ontstandigheden
Planten hebben een sterk adaptievermogen en kunnen zo in bergen, woestijn en landen en
continenten zoals Antartica en Groenland overleven
Mossen
→ kunnen extreme koude overleven
→ wetenschappers hebben onder een
terugtrekkende gletsjer mossen
teruggevonden die onder het ijs dormant
gebleven zijn gedurende 400 jaar
Supergroepen in Eukaryoten
→ 6 supergroepen
- Elke groep bevat protisten
- Geen allesomvattende kenmerken
→ Organismen die niet behoren tot
de landplanten, dieren, schimmels
en bacteriën
→ vaak unicellulair
→ seksuele en aseksuele
voortplanting
→ multicellulaire organismen
ontstonden waarschijnlijk uit
kolonievormende protiste,
→ leven vaak in water
→autotroof/heterotroof
4
