Het DNA van sla ontrafeld: in 6000 jaar van onkruid tot geliefde groente

Probeer je eens voor te stellen, een verzameling van 2500 verschillende soorten sla: ongeveer 1500 rassen die ooit ergens ter wereld door boeren verbouwd werden, en nog eens ongeveer 1000 populaties wilde sla planten uit bermen en natuurgebieden. En probeer je dan voor te stellen dat uit al die slasoorten DNA wordt gehaald en dat aan de hand van dat DNA kan worden bepaald hoe de sla op ons bord is ontstaan. Dat de eerste wilde plantjes 6000 jaar geleden in de Kaukasus werden aangepast om verbouwd te worden. Dat deze eerste sla alleen geschikt was voor het oogsten van zaad waaruit olie werd gewonnen, en dat de oude Grieken en Romeinen deze plantjes (toen nog met doorns op de bladeren) verder veredelden om als bladgroente gebruikt te worden. En het verhaal dat het DNA vertelt gaat door, tot aan de Amerikanen die eigenschappen uit wilde soorten nodig hadden om van de zachte gladde botersla harde gebobbelde ijsbergsla te maken. En dat allemaal uit informatie van het DNA van deze slasoorten!

Langzame migratie door Europa

Het Centrum voor Genetische Bronnen Nederland (CGN), dit is de Nederlandse genenbank en deel van Wageningen University & Research (WUR), beheert die collectie van 2500 slasoorten. Dit is de grootste, meest complete en best gedocumenteerde slacollectie ter wereld. In samenwerking met het Chinese BGI wordt van alle 2500 soorten de DNA-volgorde bepaald, inclusief een analyse van genetische varianten en de verschillen en overeenkomsten tussen deze varianten. De resultaten van de eerste 445 slasoorten hebben nu geleid tot een publicatie in Nature Genetics over de ontstaans- en veredelingsgeschiedenis van het gewas.

Er lijkt een schatkamer aan informatie te zijn geopend. Zo blijkt dat de diversiteit van de huidige gecultiveerde sla het meest lijkt op die van de wilde voorloper Lactuca serriola uit de Kaukasus, en dat de eerste gecultiveerde sla oliesla moet zijn geweest, geteeld voor het zaad. Ook de langzame migratie van sla, via het Romeinse rijk, door Europa kan worden gereconstrueerd, evenals de overgang van zaadgewas naar bladgewas.

IJsbergsla versus ‘ouderwetse’ botersla

De studie blijkt ook in staat te zijn het verschil tussen de recente ijsbergsla en de ‘ouderwetse’ botersla terug te brengen tot genetisch materiaal dat afkomstig blijkt van de wilde Lactuca virosa, een feit dat al vermoed werd op basis van afstammingsgegevens van deze slasoorten.

Analyse van de samenhang tussen de DNA gegevens en eigenschappen van de gecultiveerde sla leert dat er sterk is geselecteerd op eigenschappen die aantrekkelijk waren voor productie en consumptie, de zogenaamde domesticatie-eigenschappen, zoals het ontbreken van stekels en doornen, wat resulteerde in een vernauwing van de diversiteit in de regio’s in het DNA waar de genen voor deze eigenschappen voorkomen. Ook blijkt het mogelijk de positie van een aantal eigenschappen in het DNA te bepalen door de samenhang tussen DNA-varianten en deze eigenschappen te analyseren via zogenaamde Genome Wide Association Studies (GWAS).

Sleutel tot schatkist aan genetisch materiaal voor veredeling

De studie toont volgens Rob van Treuren en Theo van Hintum, de twee Wageningse co-auteurs van de publicatie, prachtig aan hoeveel informatie uit DNA-gegevens van een genenbankcollectie kan worden gehaald. Ook laat het zien hoe belangrijk het behoud en beschermen van biodiversiteit en genetische bronnen is voor een duurzame voedselvoorziening in tijden van klimaatverandering en een groeiende wereldbevolking.  

“Het bepalen van de DNA-volgorde van het materiaal in onze en andere collecties stelt de wetenschap in staat om de tot nu toe verborgen eigenschappen in duizenden rassen en wilde populaties van sla en andere gewassen op te sporen. We hebben daarmee de sleutel tot een enorme schatkamer in handen gekregen. Stel je bijvoorbeeld voor dat onderzoek laat zien dat bepaalde genen belangrijk zijn voor weerstand tegen droogte of een bepaalde ziekte. Dan kun je vervolgens in de DNA-data op zoek naar gewassoorten die genen hebben die er sprekend op lijken en met die soorten veel sneller en effectiever dan tot nu toe mogelijk is gaan veredelen. Dat is niets minder dan een revolutie.”