Ontrafelen van de sesquiterpeenlacton biosynthese pathway in industriële cichorei en witloof gebruik makend van de CRISPR/Cas9 technologie

Projectdetails

Beschrijving

Centrale onderzoeksvraag/doel
Industriële cichorei en witloof zijn traditioneel-Belgische gewassen met een hoge economische waarde en nutritioneel erg relevante componenten. De bittere smaak van de cichoreiwortel en van het witloof limiteert echter optimaal gebruik en toepassingen. Mochten we de cichoreiwortel minder bitter kunnen maken, dan kan deze geprocessed worden tot cichoreimeel voor gebruik in gluten-vrije koekjes en gezonde snacks. Een meer gevarieerd aanbod bij witloof, van niet bitter tot zeer bitter, zou ook de marktwaarde en acceptatie van witloof kunnen vergroten. De centrale vraag in dit project is daarom: kunnen we de bitterheid aanpassen bij rassen cichorei en witloof?    

Onderzoeksaanpak
Op het startmoment van dit onderzoeksproject gebeurt de veredeling naar meer of minder bitterheid bij cichorei en witloof door klassieke veredeling, wat zeer tijdrovend is, en de uiteindelijk bekomen variatie is niet zo groot. Met de techniek CRISPR/Cas9, een recente innovatieve veredelingstechniek, kan men op specifieke zelf gekozen plaatsen in het genoom veranderingen aanbrengen. Deze techniek is nog niet eerder gebruikt voor cichorei en witloof. Binnen dit project werd de techniek geoptimaliseerd voor de 2 gewassen om de biosynthese van de sesquiterpeenlactonen (de verantwoordelijke componenten van bitterheid) te sturen. Wij zijn concreet op zoek gegaan naar de genen en componenten die meest bepalend zijn voor bitterheid in witloof en cichorei. Deze genen werden dan gebruikt in CRISPR/Cas9 transfecties bij protoplasten waaruit nadien planten geregenereerd werden. De regeneranten zullen gescreend worden voor mutaties en van mutanten zal het gehalte aan sesquiterpeenlactonen bepaald worden. Finaal mikken we op deze manier cichorei- en witloofplanten te bekomen met een veranderd gehalte aan sesquiterpeenlactonen, dus mogelijks met een veranderde bitterheid.   

Relevantie/Valorisatie
De productie van cichorei en witloof in België is de laatste jaren aan het dalen. Het kunnen aanpassen van de bitterheid kan nieuwe markten creëren. Een minder bittere cichoreiwortel levert, verwerkt tot meel, meer bakkerijmogelijkheden voor gluten-vrije producten. Zulk een nieuwe markt voor cichorei in de voedingsindustrie kan de productie van cichorei opnieuw doen stijgen. Door het kunnen aanbieden van een gevarieerder aanbod van witloof, gaande van niet-bitter tot zeer bitter, kan ook de vraag naar witloof opnieuw stijgen. Verder biedt de technologie CRISPR/Cas9 voor cichorei en witloof veel potentieel voor snellere veredeling, ook naar andere kenmerken en in andere gewassen. Tenslotte biedt de CRISPR/Cas9 techniek veel mogelijkheden om fundamentele kennis op te doen over pathways van andere economisch interessante kenmerken.  
AcroniemCRISPR-CICH
StatusVoltooid
Effectieve start/einddatum1/06/1731/05/21

Vlaamse Disciplinelijst

  • Plantengenetica
  • Gewaswetenschappen
  • Cel- en moleculaire biologie van planten
  • Kweken en biotechnologie van landbouwgewassen