De thesisonderwerpen 2006-2007

Hieronder staat een overzicht weergegeven van alle thesisonderwerpen voor het academiejaar 2006-2007 aan het Laboratorium voor Fruitveredeling en –Biotechnologie of aan het Fruitteeltcentrum. Door een onderwerp aan te klikken krijgt u dezelfde informatie als deze van de website van de faculteit.

Over deze onderwerpen wordt informatie gegeven op een opendeur-infosessie die doorgaat op donderdag 16 februari 2006 om 17u30 in de Croylaan 42 (2de verdieping). Tijdens deze sessie wordt de context van de onderwerpen verder uitgelegd en kan je ook de laboratoria bezoeken waar het thesisonderzoek zal gebeuren. Nadien krijg je een drankje aangeboden van zelfgemaakte vruchtenwijn en van distillaten. Hierover zijn er geen thesisonderwerpen.

De voorgestelde onderwerpen maken deel uit van het onderzoek aan het Laboratorium voor Fruitveredeling en –Biotechnologie (LFVB) en het Fruitteeltcentrum (FTC). In het LFVB trachten we via onderzoek de levensprocessen van fruitgewassen beter te begrijpen en vooral de genetische controle ervan. Zulke kennis is belangrijk voor gericht teelttechnische ingrepen, maar ook voor toepassingen in de veredeling. Het onderzoek heeft een sterk multidiciplinair karakter. De toepassingen die uit het labo-onderzoek voortvloeien worden verder uitgewerkt en getest in het FTC, dat dus het valorisatiekanaal van het labo is. Het FTC werkt onder meer nauw samen met een veredelingsbedrijf, Better3Fruit, dat de nieuwe appelcultivars Greenstar© en Kanzi© heeft geïntroduceerd. Het bedrijf werd trouwens opgericht vanuit het FTC. Wie al iets meer wil weten over het onderzoek en de werking van LFVB en FTC kan een kijkje nemen op de respectievelijke webpagina's.

Wie meer informatie wil over het ruimere onderzoekskader van de thesisonderwerpen kan deze vinden op de pagina over het onderzoek aan het Fruitteeltcentrum.

Het Laboratorium voor Fruitveredeling en, -Biotechnologie werkt ook nauw samen met het Proefcentrum voor Fruitteelt in Gorsem (Sint-Truiden). Dit centrum heeft een sterke onderzoekstraditie in de gewasbescherming. Een 5 tal eindwerkonderwerpen uit de reeks kaderen in de gewasbeschermingsproblematiek.

Overzicht

• Bepalen van de bacterievuur gevoeligheid van nieuwe appelrassen
• Bestrijding van schimmelziekten in de biologische fruitteelt: screening en optimale positionering van biologische bestrijdingsmiddelen.
• Duurzame fruitteelt: teelttechnische, economische, ecologische en maatschappelijke aspecten
• Fungicide resistentiemonitoring en ontwikkelen/evalueren van anti-resistentie strategieën voor schurft op appel.
• Genetische controle en overerving van vruchttextuur eigenschappen bij appel
• Genetische controle van boomarchitectuur en bloemknopvorming bij appel en de invloed van wortels hierop
• Genetische en biologische diversiteit bij appel
• Genexpressie gerelateerd tot de applicatie van vruchtzettingsregulatoren bij peer
• Ontwikkeling van een beslissingsondersteunend systeem voor zwartvruchtrot (Stemphylium vesicarium) bij peer
• Proteomics van plant defensie respons na schimmelinfectie bij appel
• Rendementsbepalende factoren in de klassieke appelveredeling met en zonder biotechnologische ondersteuning
• De voorkeur van Roze appelluis voor appelvariëteiten
• Sequentie-gebaseerde merkers voor vruchtkwaliteit bij appel

Bepalen van de bacterievuur gevoeligheid van nieuwe appelrassen

Er worden vandaag langs verschillende kanalen nieuwe appelrassen aangeboden aan de fruittelers waarvan de bacterievuur gevoeligheid niet of toch zeker onvoldoende gekend is.
In het kader van deze thesis zouden de verschillende nieuwe appelrassen vergeleken worden qua bacterievuur gevoeligheid. Verschillende types infecties worden vergeleken : bloem infecties, scheutinfecties en vruchtinfecties. Er zal geïnfecteerd worden met verschillende bacterievuur stammen afkomstig van verschillende waardplanten. Een deel van de proeven zullen uitgevoerd worden onder goed gecontroleerde omstandigheden in de klimaatskasten ; een ander deel van de proeven kan uitgevoerd worden in een serre waarin de luchtvochtigheid hoog genoeg gehouden kan worden.
In het kader van een mogelijke biologische bestrijding willen we de overleving nagaan van de antagonistische bacteriën zoals Bacillus subtilis of Pseudomonas fluorescens op de stempels van de bloemen van de verschillende appelrassen.

Overzicht

Bestrijding van schimmelziekten in de biologische fruitteelt: screening en optimale positionering van biologische bestrijdingsmiddelen.

De producten die ingezet kunnen worden in de biologische fruitteelt tegen schimmelziekten beperken zich tot zwavel en koper. Het gebruik van zwavel kan in sommige jaren oplopen tot meer dan 300 kg/ha. Dergelijke hoeveelheden zijn, al gaat het hier om een natuurlijke hulpstof, ecologisch niet te verantwoorden. Hier moeten andere oplossingen gezocht worden, enerzijds door een beter bestrijdingstijdstip en anderzijds door het zoeken van alternatieve producten o.a. die de plantweerstand verhogen (systemic acquired resistance) of een phyllosfeer creëren waarin pathogene schimmels minder goed gedijen (pH wijziging, stimulering van gunstige micro-organismen). Het thesis onderwerp hier voorgesteld omvat de evaluatie van de gebruikswaarde van een aantal van deze alternatieve producten. Hierbij wordt extra aandacht besteed aan de zoektocht van het optimale toepassingstijdstip van deze producten. Uit veldproeven uitgevoerd door het PCFruit en uit wetenschappelijke publicaties blijkt namelijk dat de positionering van deze behandelingen grotendeels het uiteindelijke resultaat bepalen. De experimenten omvatten labo, semi-field en veldexperimenten. Naast het bepalen van de efficiëntie van de biologische bestrijdingsmiddelen is ook telkens een hystopathologische microscopische analyse van het infectieproces gepland in de verschillende experimenten. Deze kan extra achtergrond informatie bezorgen aangaande de positionering van de behandelingen.

Overzicht

Duurzame fruitteelt: teelttechnische, economische, ecologische en maatschappelijke aspecten

Duurzaamheid is een actueel begrip, ook in de landbouw. Alhoewel er een intuïtief aanvoelen is wat het begrip duurzaamheid inhoudt, is hierover in de fruitteelt weinig wetenschappelijke kennis: hoe kan duurzame fruitteelt gedefinieerd worden, wat zijn de verschillende componenten van duurzaamheid in de fruitteelt, hoe kan duurzaamheid op sectorniveau en op bedrijfsniveau gemeten worden…
Het is de bedoeling dat de student aan de hand van indicatoren duurzaamheid in de fruitteelt tracht te beschrijven, de knelpunten aan te duiden in verband met duurzaamheid, en het impact van veranderingen en verbeteringen voor de duurzaamheid te analyseren. Zulk onderzoek kan opgebouwd worden aan de hand van kennis bij andere, meestal akkerbouwgewassen.
Het is ook de bedoeling om de duurzaamheid in praktijkomstandigheden (bedrijfsniveau) te evalueren en dit bij verschillende teeltvormen: klassieke teelt, geïntegreerde teelt, biologische teelt.
Het onderzoek kan uitgevoerd worden in overleg met het Steunpunt Duurzame Landbouw.

Overzicht

Fungicide resistentiemonitoring en ontwikkelen/evalueren van anti-resistentie strategieën voor schurft op appel.

Bij een meerjarige cultuur zoals de fruitteelt en voor schimmelziekten die herhaalde behandelingen per seizoen vragen is het van groot belang te onderzoeken welke anti-resistentie strategieën mogelijk zijn om de duurzaamheid van een fungicidenfamilie te verlengen. Anti-resistentie strategieën zijn gebaseerd op 3 begrippen: “moderation (matiging), rotation (alterneren en combineren) and saturation (verzadiging)”. Matiging in het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen is de basis van de geïntegreerde gewasbescherming. Het combineren van fungicidenfamilies moet in functie staan van de complementariteit tussen de samengevoegde producten in werkingsmechanisme en/of werkingsspectrum. Verzadiging of het verhogen van de dosering is een mogelijkheid om op korte termijn tot een oplossing te komen, wanneer nog geen alternatieven ter beschikking zijn. Het thesis onderwerp hier voorgesteld omvat de ontwikkeling van antiresistentie bestrijdingsschema’s tegen sleutelparasieten in de fruitteelt gebaseerd op bovenstaande principes. Er zijn experimenten gepland onder labo condities, in ‘semi-field’ experimenten alsook in het veld onder praktijkcondities. Extra aandacht gaat naar de antiresistentie problematiek van de strobilurines. Daarnaast zal ook retroactief gekeken worden via resistentiemonitoring naar mogelijke resistentieontwikkeling in België tegen de fungiciden gebruikt in de fruitteelt.

Overzicht

Genetische controle en overerving van vruchttextuur eigenschappen bij appel

Appel is een gewas met een lage veredelingsefficiëntie, vooral omwille van het sterk heterozygote karakter en de lange generatiecyclus (periode tot de eerste bloemvorming: juveniliteit). Dit geldt vooral voor eigenschappen die pas na de juveniele periode kunnen beselecteerd worden, zoals vruchteigenschappen. Het gebruik van moleculaire merkers enerzijds om de juiste ouders in een veredelingsprogramma te kiezen (MAB) en anderzijds om zaailingen reeds in het eerste jaar te screenen (MAS) zouden het veredelingsrendement aanzienlijk kunnen opdrijven.
In ons laboratorium werd een genetische kaart opgesteld van Braeburn en Telamon, twee kruisingsouders met verschillende vrucht textuureigenschappen en bewaarbaarheid. Onder vruchttextuur wordt vooral de hardheid, knapperigheid en sappigheid van de vruchten verstaan. Deze eigenschappen zijn vrij gemakkelijk instrumenteel te kwantificeren. Voor deze eigenschappen werden belangrijke Quantitative Trait Loci (QTLs) gevonden die veel van de fenotypische varabiliteit in de nakomelingen van deze kruisingsouders verklaren.
Het hoofddoel van het voorgestelde onderzoek is om microsatteliet merkers (SSRs) voor deze eigenschappen te zoeken en dit op basis van bestaande voorkennis van andere genetische kaarten. Deze SSRs zullen dan gebruikt worden op potentiële kruisingsouders te karakteriseren en om het verband tussen elke SSR en het corresponderende fenotype te bepalen. Daarnaast willen we onderzoeken of zulke merkers ook betrouwbaar kunnen gebruikt worden voor vroege selectie. Daarom zullen de merkers getest worden in subsets van bestaande en gekarakteriseerde nakomelingschappen in het veredelingsprogramma van Better3Fruit, een veredelingsbedrijf waarmee wij samenwerken (www.Better3Fruit.com).

Overzicht

Genetische controle van boomarchitectuur en bloemknopvorming bij appel en de invloed van wortels hierop

De groeiwijze en de productiviteit van appelcultivars bepalen in sterke mate het rendement van fruitaanplantingen. Deze eigenschappen zijn een belangrijk element voor de teler bij de keuze van een nieuwe cultivar; het zijn bijgevolg ook belangrijke targets in een appelveredelingsprogramma. Voor veredeling is het belangrijk een goed inzicht te hebben in de genetische controle van groei-eigenschappen en snelle bloemknopvorming. Op basis van zulk inzicht kunnen moleculaire merkers gebruikt worden om ouders te zoeken met de beste allelen voor interessante groeivormen (MAB) of kunnen merkers gebruikt worden om jonge appelplantjes te screenen op aanwezigheid van de beste genencombinatie van de ouders (MAS).
In ons laboratorium hebben we een zeer gesatureerde genetische kaart van appel. Op deze kaart werden een aantal regio’s geïdentificeerd waarop genen liggen die belangrijk zijn voor groei-eigenschappen (zogenaamde QTL’s). De meeste van deze eigenschappen werden gemeten bij zeer jonge zaailingen. Het is nu de bedoeling om deze metingen te vervolledigen op oudere planten die groeien op een onderstam. Hierdoor kan het worteleffect op de bestudeerde eigenschappen genetisch geanalyseerd worden en kan nagegaan worden hoe stabiel de reeds gevonden QTL’s zijn. De groeikarakteristieken hebben betrekking op bloemknopvorming (juveniliteit), en boomarchitectuur (plantgrootte, vertakking e.d.). Daarnaast is het ook de bedoeling om voor de QTL’s microsatelliet merkers (SSRs) te zoeken en de genetische diversiteit ervan in een collectie van potentiële kruisingsouders te onderzoeken. Voor de kartering van zulke SSR’s is er voorinformatie beschikbaar van andere genetische kaarten. Het onderzoek verloopt in overleg met Better3Fruit.

Overzicht

Genetische en biologische diversiteit bij appel

Genetische diversiteit is belangrijk, zowel voor behoud van de biodiversiteit als voor landbouwkundige toepassingen, zoals veredeling.
Het Fruitteeltcentrum heeft een zeer uitgebreide genetische collectie van appel en heeft ook toegang tot grote collecties oude appelrassen en diverse wilde appel en sierappelsoorten (onder meer in de Verenigde Staten). Anderzijds zijn er aan het labo voor Fruitveredeling en Biotechnologie veel valorisaties aanwezig die het mogelijk maken de genetische diversiteit bij appel te beschrijven: een genetische kaart met hierop QTL’s voor belangrijke eigenschappen (vruchteigenschappen en groei-eigenschappen), merkers voor zulke QTL’s, moleculaire merkers voor belangrijke genen zoals het zelfonvruchtbaarheidsgen, ziekteresistentiegenen e.d.
Het is de bedoeling een representatieve subset van deze collectie te karakteriseren enerzijds voor uiterlijke kenmerken (vb vruchtkarakteristieken, ziektegevoeligheid), anderzijds via moleculair genetische merkers de genetische diversiteit van deze kenmerken te beschrijven en het verband tussen genotype en fenotype variabiliteit vast te leggen. Een aantal gegevens zijn reeds ter beschikking, maar moeten verder verwerkt worden. Afhankelijk van de interesse van de student kan de klemtoon gelegd worden op een meer moleculaire of een meer pomologische benadering of op een subset van appeleigenschappen
Er wordt nog nagegaan of een deel van het onderzoek te Geneva (New York State, USA) kan gebeuren.

Overzicht

Genexpressie gerelateerd tot de applicatie van vruchtzettingsregulatoren bij peer

Dit onderwerp kadert in een ruimer project waarin we samen werken met de onderzoekers van de Proeftuin Pit- en Steenfruit (PCF-PPS) te Velm. Jarenlang veldonderzoek rond vruchtzettingsregulatoren leidde tot enkele stellingen waarvoor we proberen de hormonale en moleculaire mechanismen bloot te leggen. Dit met de bedoeling om teeltadviezen te formuleren voor een meer regelmatige vruchtproductie bij appel, aangezien deze teelt vaak met beurtjarigheid te kampen heeft. Er werd een collectie van genen aangelegd coderend voor eiwitten die hiermee verband kunnen hebben. Deze thesis gaat hier dieper op in: we proberen onze resultaten te valideren bij peer, waarvoor reeds jaren met succes een regelmatige vruchtzetting gegarandeerd wordt. Op deze manier hopen we meer inzicht in de betrokken mechanismen te krijgen.

Overzicht

Ontwikkeling van een beslissingsondersteunend systeem voor zwartvruchtrot (Stemphylium vesicarium) bij peer

De meest gevreesde ziekte in de Europese perenteelt van het laatste decennium is ongetwijfeld “zwartvruchtrot”. Deze schimmelziekte maakte eerst zijn opmars in de zuiderse landen en is van daaruit afgezakt naar meer noordelijke landen als België en Nederland. Met de sterke uitbreiding van de perenteelt in Vlaanderen is er een verhoogd risico op een snelle verspreiding. Het onderzoek beoogt door middel van een aantal etiologische en epidemiologische studies meer achtergrondinformatie te verzamelen over de inoculumbronnen en de biologische cyclus van deze schimmelziekte. Op basis hiervan kan een bestrijdingsstrategie worden opgesteld die gebaseerd is op sanitaire, biologische en chemische bestrijdingsmethoden. Voor de praktijk moet dit enerzijds uitmonden in een aantal richtlijnen om de verspreiding van de ziekte te voorkomen en anderzijds in een waarschuwingsmodel dat infectierisico’s inschat op basis van klimatologische en biotische waarnemingen. De specifieke onderwerpen die aan bod komen zijn afhankelijk van de vorderingen van het onderzoek. De analyse van de pathogeniteit van Belgische Stemphylium isolaten, de invloed van klimatologische parameters op de inoculumontwikkeling en optimalisatie van het infectiemodel door inbreng van biologische parameters behoren tot de mogelijkheden.

Overzicht

Proteomics van plant defensie respons na schimmelinfectie bij appel

Biotische stress resistentie, en meer in het bijzonder resistentie tegen schimmelinfecties, is een belangrijk onderzoeksthema in ons labo. De schimmel Venturia inaequalis (appelschurft) is een van de belangrijkste bedreigingen in de appelproductie. De meeste appelcultivars zijn zeer gevoelig, maar er bestaan ook resistente cultivars, meestal met een beperkte commerciële waarde. Ondanks de grote bedreiging van deze schimmel is er weinig bekend over het natuurlijke afweermechanisme van de plant ten opzichte van dit pathogeen.
De bedoeling van het voorgestelde onderzoek is de globale verandering van het proteïne complex (proteoom) in een compatibele (gevoelige) en incompatibele (resistente) reactie en controle behandeling te vergelijken en zo nieuwe eiwitten te ontdekken die betrokken zouden kunnen zijn bij defensie mechanismen. Preliminaire gegevens wijzen op positieve resultaten van deze benadering. Het werk omvat naast plantinfecties en observaties vooral labowerk: eiwitextracties, opzuivering en resolutieverbetering via 2D-PAGE, gevolgd door beeldanalyse en kwantificering.

Overzicht

Rendementsbepalende factoren in de klassieke appelveredeling met en zonder biotechnologische ondersteuning

De plantenveredelaar stelt zich tot doel nieuwe rassen te ontwikkelen die voldoen aan de vraag van industrie en consument. Het voorgestelde onderwerp heeft betrekking op appelveredeling, waarvoor het Labo Fruitveredeling en –Biotechnologie samenwerkt met NV Better3Fruit. Als commercieel veredelingsbedrijf staat NV Better3Fruit voor de uitdaging om nieuwe producten op een zo efficiënt mogelijke manier te ontwikkelen. De efficiëntie, en dus de concurrentiekracht, van een commercieel veredelingsbedrijf wordt voor een groot deel bepaald door schaal (aantal kruisingen), technisch-wetenschappelijke kwaliteit en kosten.
Het veredelingsproces kan technisch op verschillende manieren worden aangepakt. Elk scenario impliceert bepaalde kosten en een bepaalde kans op succes. Bovendien bestaan verschillende biotechnologische technieken ter ondersteuning van de klassieke veredeling ter beschikking, maar is weinig bekend over hun kosten efficiëntie. In het project zullen een aantal scenario’s worden gesimuleerd met als doel cruciale elementen voor de veredelingsefficiëntie te identificeren en de impact van verbeteringen van zulke cruciale factoren in te schatten.

Overzicht

De voorkeur van Roze appelluis voor appelvariëteiten

Roze appelluis is een belangrijke voorjaarsplaag in appel. Gevleugelde bladluizen vliegen in het najaar van weegbree (de zomergastheer) naar appel, waar wintereitjes gelegd worden waaruit in het voorjaar de populaties ontwikkelen. Na een paar generaties ontstaan opnieuw gevleugelden die afhankelijk van de lichtperiode andere appelbomen koloniseren of weer naar weegbree migreren. De verschillende appelvariëteiten hebben een verschillende gevoeligheid voor aantasting door roze appelluis. We willen in veld- en labotesten nagaan of de gevleugelde luizen effectief een voorkeur hebben om bepaalde variëteiten te koloniseren, of ze verschillende voorkeur hebben in zomer en herfst en of luizenstammen afkomstig van specifieke variëteiten deze voorkeur behouden.

Overzicht

Sequentie-gebaseerde merkers voor vruchtkwaliteit bij appel

Dit thesisonderwerp kadert in een ruimer project waarbij een collectie van genen opgesteld werd betrokken bij rijping in appel. Dit fenomeen is niet alleen verantwoordelijk voor de uiteindelijke eetkwaliteit van de vrucht, maar draagt ook de sleutel in zich voor de bewaarbaarheid en uitstalleven ervan. Genen zullen geselecteerd worden waarvan we de beschikbare sequentie-informatie zullen gebruiken om merkers te ontwikkelen. Deze zullen ons zullen toelaten om deze genen te “mappen” op een beschikbare genetische kaart. Tevens gaan we deze merkers toepassen bij de beschikbare collectie van genotypes op het Fruitteeltcentrum: zo kunnen we interessante ouders karakteriseren om te gebruiken in toekomstige veredelingsschema’s.

Overzicht