CEO Arjen van Tunen (zie kader) staat aan het roer van KeyGene, een organisatie die cutting edge onderzoek verricht om groentenrassen, bijvoorbeeld tomaten of sla, te ontwikkelen die op bepaalde kenmerken beter scoren dan de gangbare rassen. KeyGene produceert overigens niet alleen voor de humane voedingsmarkt. Op de site staan de zes F’s vermeld: food, feed, fiber, fuel, flowers en fun (bijvoorbeeld wijn en koffie). De vraag naar veredelingsonderzoek van crops voor biobased toepassingen, zie de fibers en de fuels, is de laatste jaren toegenomen, aldus Van Tunen. Echter, omdat een duidelijke markt nog ontbreekt of te ver weg is, komen dergelijke trajecten niet altijd van de grond. Meer hierover verder in het artikel, eerst een fast rewind naar 1989.
Arjen, KeyGene vierde in 2014 haar 25-jarige bestaan. Jullie stonden aan de vooravond van de biotechrevolutie en namen vrij snel afscheid van genetische modificatie. Waarom?
‘KeyGene werd destijds opgericht door een aantal zaadveredelaars die wilden concurreren met de grotere spelers, chemieconcerns die zich eind jaren tachtig op de agrosector richtten. Ze vreesden dat deze bedrijven een onoverbrugbare voorsprong zouden nemen omdat deze simpelweg kapitaalkrachtiger waren om R&D uit te (laten) voeren. Zeker toen de (kostbare, red.) biotechnologie opkwam, werden die zorgen alleen maar groter. Vandaar dat deze spelers – familiebedrijven en coöperaties – besloten om hun R&D te bundelen met de nadruk op precompetitief onderzoek. Aanvankelijk koos KeyGene voor genetische modificatie om na een aantal jaren hiervan afscheid te nemen. Het was te duur en de technologie stuitte met name in Europa op een grote maatschappelijke weerstand.’
Welke route bewandelde KeyGene dan wel?
‘We hebben gekozen voor moleculaire veredeling, waarbij we gebruik maken van de natuurlijke variatie die aanwezig is in de natuur. We brengen dus geen vreemd DNA in bij gewassen of planten, maar kruisen bepaalde gewassen met elkaar, waarbij we gewenste kenmerken inbrengen en niet-gewenste kenmerken zoveel mogelijk elimineren. Klassieke veredeling dus, maar wel op basis van technologie van de 21ste eeuw. We kunnen op basis van DNA-sequencing het genoom van gewassen in kaart brengen. Deze technologie is, mede door de stormachtige ontwikkeling in IT, op een hoger plan gebracht. Hierdoor kunnen R&D-trajecten aanzienlijk worden versneld. Als je het genoom eenmaal in kaart hebt gebracht, kun je ‘gemakkelijker’ de genen koppelen aan bepaalde kenmerken. Ik zeg ‘gemakkelijker’ omdat bepaalde gewassen tetraploiden zijn (menselijk genoom is diploid, red.), waardoor bepaalde genen moeilijk van elkaar zijn te onderscheiden. Het is met name in het analysetraject waarin de moleculaire veredeling de tijdswinst heeft geboekt. Klassieke veredeling is een traject met een lange adem, gemiddeld duurt het 10 jaar voordat een gewas op de markt komt. Met moleculaire veredeling kan dit traject aanzienlijk worden verkort, tot 6 à 7 jaar. Een andere route is mutagenese, waarbij het DNA van het gewas verandert onder bepaalde omstandigheden, bijvoorbeeld zonlicht. Dit is een natuurlijk proces met negatieve en positieve effecten. We kunnen deze mutaties, vanzelfsprekend met positieve effecten, in een gecontroleerde manier creëren en uitselecteren voor verdere kruising.’
Op welke eigenschappen selecteert KeyGene?
(lachend) ‘Opbrengst, opbrengst, opbrengst. Vaak wil vooral de landbouwsector een hogere opbrengst. Maar ook in de tuinbouw betekent elke laatste extra kilo per m2 betekent de uiteindelijke winst voor de ondernemer. Yield per m2 is dus een belangrijke factor, ook in het groter geheel. Met de geprognosticeerde groei van de wereldbevolking en de druk op het bestaande areaal, onder meer door klimaatverandering, zullen ‘we’ meer moeten oogsten, idealiter op hetzelfde areaal en met minder hulpmiddelen. Dan heb je het over resistentie tegen ziektes en plagen en een geringere afhankelijkheid van water of pesticiden. Yieldzekerheid, het minimaliseren van het dervingsgevaar, is minstens zo belangrijk als de yield, lees de optimale opbrengst. De laatste factor is mooi, maar wat als je deze maar een keer in de vijf jaar haalt? Omdat het gaat over consumentenproducten, spelen smaak, uiterlijk en houdbaarheid een rol. De gemiddelde consument wil geen gesneden sla die al snel verkleurt aan de randjes.’
Je hebt het over groentengewassen voor menselijke consumptie. KeyGene is ook actief in het biobased domein. Welke eigenschappen zijn in deze gevallen belangrijk?
‘In ieder geval niet de smaak (lacht). In principe geldt ook het adagium: opbrengst, opbrengst, opbrengst. Zelf zijn we nauw betrokken bij een Europees onderzoeksproject om een hybride te ontwikkelen op basis van de Kazachstaanse paardenbloem en de Nederlandse variant. De Kazachstaanse plant bevat latex die geschikt is als bron voor natuurrubber. Het plantje, een wilde variant, is echter klein en heeft verhoudingsgewijs kleine wortels. Ook waaiert het blad fors uit, waardoor de plant behoorlijk wat ruimte inneemt. De Nederlandse paardenbloem is groter, robuuster en heeft ook grotere wortels. Echter, de latex van deze variant is niet bruikbaar. We hebben het genoom van beide varianten gesequenced en vervolgens bepaalde DNA-markers geselecteerd om voornoemde eigenschappen over te brengen op de hybride. Sommige van deze eigenschappen zijn eenduidig, bijvoorbeeld de vorm van het blad. Andere eigenschappen zijn meer complex, zoals de wijze waarop latex in de wortel wordt geproduceerd en getransporteerd. Dat is nog een black box waarbij we op basis van trial en error zoeken naar de meest optimale hybride. Overigens richten we ons niet alleen op de yield, maar ook op kwaliteit van de latex, onder meer voor de toepassing in producten als (medische) handschoenen en gymschoeisel.’
Welke optimalisatieslag is nodig, in termen van yield en yieldzekerheid, om de hybride paardenbloem te laten ‘vliegen’ in bedrijfseconomische termen?
‘Momenteel haalt de Kazachstaanse paardenbloem een gemiddelde yield van 250 kilogram per hectare (de paardenbloem is een tweejarig gewas, red.). Een rendabele yield ligt een factor 3 hoger. Dat klinkt als een enorme stap, maar het is wel haalbaar. Wellicht dat op termijn zelfs een opbrengst rond de 1000 kilo per hectare mogelijk zal zijn. Als je ziet hoe de suikerbiet in de afgelopen 200 jaar bijna is vervolmaakt tot een optimale ‘suikerfabriek’, dan kan dit ook bij de paardenbloem, zij het dat we hiervoor minder tijd hoeven te nemen.’
Mooi, een nieuwe hybride paardenbloem als een latexfabriek. Kan deze wel concurreren met latex die momenteel voornamelijk in Zuid-Oost-Azië wordt geproduceerd?
‘Nu nog niet, gewoonweg omdat grootschalige teelt en productie nog plaats moeten gaan vinden. De prijs van natuurrubber is erg volatiel. Omdat circa 80 procent van de totale wereldproductie in Thailand en Indonesië plaatsvindt, hebben tegenvallende oogsten (bijvoorbeeld door weersomstandigheden, red.) een enorm prijsopdrijvend effect. Een ander gevaar is een schimmelsoort – South American Leaf Blight – die in Zuid-Amerika vrijwel de gehele sector om zeep heeft geholpen. Deze is overigens nog niet gesignaleerd in Zuid-Oost-Azië, maar je kunt je voorstellen wat de effecten zijn, mocht dit gebeuren. Voor sommige applicaties kunnen bedrijven (deels) synthetisch rubber inzetten, maar bepaalde producten, bijvoorbeeld vliegtuigbanden, worden puur op basis van natuurrubber vervaardigd. Dat heeft onder meer te maken met de hoge scheur- en treksterkte en de slijtvastheid van het materiaal. In het EU-project participeert een autobandenfabrikant, Vredestein, die in 2012 al een prototype autoband heeft ontwikkeld op basis van latex van de Kazachstaanse paardenbloem. Er is, zoals je weet, ook een andere plant, de guayule, die met name in Noord- en Zuid-Amerika groeit. Als er iets is waar afnemers bang voor zijn, is dat ze afhankelijk zijn van een bepaalde bron. Als beide planten zich kunnen ontwikkelen tot volwaardige alternatieven van de rubberboom, dan vinden deze een gewillig oor. Het probleem is wel dat funding voor deze gewassen moeilijk te vinden is, vandaar ook het EU-geld. Bij de grote crops, zoals mais, verdienen investeringen zich gemakkelijker terug omdat er een bestaande, volumineuze markt is. Bij zogenaamde orphan crops ligt dat anders, zeker als de markt niet gelijk open ligt.’
Je had het eerder over de suikerbiet als ‘voorbeeldgewas’ voor de paardenbloem. Is er bij het eerstgenoemde gewas nog ruimte naar boven?
‘Zeker, op gebied van yield zijn al spectaculaire vorderingen gemaakt. Suikergehaltes van rond de 22 procent zijn normaal. Echter, op gebied van yieldzekerheid ligt nog veel werk, zeker met de langere droogteperiodes. Nu zie je al dat de bladeren van de biet na twee weken droogte slap gaan hangen. Ook zijn er tal van ziektes, onder andere schimmels, en plaagdieren die de oogst bedreigen. Kortom, het werk houdt niet op. Goed nieuws voor KeyGene.’
KeyGene
KeyGene werd in 1989 opgericht door de zaadveredelaars Royal Sluis, Cebeco Handelsraad, RZ Research, De Ruiter Seeds en Enza Zaden. Aanvankelijk richtte KeyGene zich op zowel groenten als landbouwgewassen. Na enkele mutaties in het ledenbestand verschoof de focus naar groentengewassen. In de huidige vorm heeft KeyGene vier strategische partners: Enza Zaden, Rijk Zwaan, het Franse Vilmorin & Cie. en het Japanse Takii & Co. Deze bedrijven participeren in het bedrijf en betalen een deel van het onderzoek dat KeyGene uitvoert. Daarnaast verricht het Wageningse bedrijf, met circa 135 mensen op de loonlijst en een vestiging in de VS, onderzoek voor agrofoodbedrijven en spelers in de sierteelt. Eveneens is het betrokken bij internationale onderzoeksprojecten, als het R&D-traject rondom de paardenbloem. CEO Van Tunen, van origine moleculair bioloog, leidt KeyGene al 11 jaar. Voorheen was hij werkzaam bij de Universiteit van Amsterdam en Wageningen UR. ‘Ik heb altijd gewerkt op het kruispunt tussen fundamenteel en toegepast onderzoek. Dat is bij KeyGene niet anders.’
