Recente vooruitgang in de plantenwetenschap heeft licht geworpen op de kritieke rol van het StCDF1-gen bij het verbeteren van de efficiëntie van het stikstofgebruik in aardappelen, een belangrijk gewas voor de wereldwijde voedselzekerheid. Onderzoekers, onder leiding van Salomé Prat van CRAG en in samenwerking met Christian Bachem van Wageningen University, hebben ontdekt dat StCDF1 niet alleen de knolontwikkeling reguleert, maar ook een cruciale rol speelt bij de stikstofassimilatie. Deze doorbraak, beschreven in New Phytologist, zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van aardappelcultivars die zowel een hoge opbrengst hebben als stikstofefficiënter zijn.
Het onderzoek onthult dat de invloed van StCDF1 verder gaat dan zijn bekende functie in de daglengte-afhankelijke knolvorming en ook de directe regulatie omvat van genen die betrokken zijn bij de stikstofopname. Deze dubbele functionaliteit van StCDF1 werd opgehelderd met behulp van geavanceerde technieken zoals DAP-seq, waarmee de binding van StCDF1 aan de promotorregio van het gen Nitraatreductase (StNR) werd geïdentificeerd, een cruciaal enzym in de nitraatreductie. Het onderzoek benadrukt de unieke genetische samenstelling van aardappelen, die een enkele genkopie voor StNR bezitten, in tegenstelling tot de meeste planten. Deze genetische configuratie stelt aardappelen in staat om nitraat efficiënter te gebruiken. Knock-downlijnen van StCDF1 lieten een verbeterde stikstofbenutting zien onder beperkende omstandigheden, wat het potentieel van het gen onderstreept voor de ontwikkeling van klimaatslimme aardappelrassen.
Salomé Prat benadrukte de tweeledige rol van StCDF1 en zei: "De nieuwigheid van ons onderzoek ligt in het blootleggen van de tweeledige rol van StCDF1 bij het reguleren van zowel de knolvorming als de stikstofassimilatieroutes." Deze ontdekking maakt de weg vrij voor veredelingsprogramma's die gericht zijn op het verminderen van de afhankelijkheid van kunstmeststoffen, wat een belangrijke stap is in de richting van duurzame land- en tuinbouw. Door gebruik te maken van genetische inzichten, bevordert het onderzoek niet alleen ons begrip van de biologie van aardappelen, maar benadrukt het ook het potentieel van de plantenwetenschap om voedselzekerheid te garanderen te midden van de veranderende wereldwijde omstandigheden.
Bron: Crag