Wetenschap - 7 november 1996

Ghanees wil in Afrika veelbelovende boon veredelen

Ghanees wil in Afrika veelbelovende boon veredelen

Westen moet meer investeren in onderzoeksfaciliteiten in derde wereld

De winged bean kan een belangrijk voedselgewas worden voor Afrika en Azie, denkt de Ghanese plantenveredelaar George Klu. Het onderzoek aan dit moeilijk te veredelen tropische gewas moet wel in Afrika door Afrikanen verricht worden, vindt hij. Daarvoor moeten westerse landen niet alleen investeren in de opleiding van Afrikaanse wetenschappers, maar ook in moderne onderzoeksfaciliteiten in Afrika. Klu promoveerde 22 oktober aan de LUW op zijn veredelingsonderzoek aan de gevleugelde boon.


Ik hoorde tien jaar geleden voor het eerst over de winged bean. Toen ik er meer over las, raakte ik gefascineerd door wat het gewas voor ons kan betekenen," vertelt plantenveredelaar George Klu. Het is een erg veelzijdig voedselgewas."

De tropische winged bean ofwel de vierkante peul-plant, zoals botanicus Georgius Everhardus Rumphius de plant in de zeventiende eeuw noemde, dankt haar naam aan de vier uitstekende ribben van de langwerpige peul. De plant heeft bijzondere eigenschappen. De rijpe zaden hebben een hoog eiwit- en vetgehalte. Door hun goede aminozuursamenstelling worden ze ook wel de sojabonen van de tropen genoemd. De knollen bevatten acht tot twintig procent eiwit. Dat is veel in vergelijking met de in tropische landen veel geteelde cassave, waarvan het eiwit-gehalte tussen de een en vijf procent ligt. Ook zijn de bladeren eetbaar. Afgezien van stengel en wortel zijn dus alle plantdelen geschikt voor consumptie. Daarnaast bindt de winged bean stikstof beter dan de meeste andere tropische gewassen.

Als een flink aantal mensen continu zou werken aan de veredeling van de winged bean, zoals gebeurt bij andere gewassen, kan de boon in ongeveer tien jaar geschikt zijn voor grootschaligere landbouwproductie", verwacht Klu. Wel moeten er dan betere onderzoeksfaciliteiten komen in Afrikaanse en Aziatische landen, want de veredeling van een tropisch gewas moet in een tropische omgeving plaatsvinden, meent hij.

Op dit moment wordt de winged bean nauwelijks op grote schaal geteeld. Volgens Klu is het grootste probleem dat de winged bean een klimplant is. Elke plant groeit om een twee tot drie meter hoge stok. Voor een boer is het gebruik van de stokken duur. Hij moet ze kopen en het plaatsen van de stokken is heel arbeidsintensief. Bij kleinschalige teelt laten boeren de winged bean ook wel tegen maisplanten opgroeien, maar die zijn eigenlijk niet lang genoeg. Ook sterven ze veel eerder af dan de klimplant en dan verliezen ze hun stevigheid.

Tannine

Verder is het voor grootschalige productie belangrijk dat de bonen gelijktijdig afrijpen, wat nu niet het geval is. Ook bevatten de zaden een hoog gehalte aan tannine, een stof die de smaak en de verteerbaarheid van de boon verslechtert en haar een donkere kleur geeft. Mensen in Ghana kopen graag bonen die licht van kleur zijn. Die vinden ze lekkerder", vertelt Klu. En je hoeft ze korter te koken", vult zijn vrouw Liz aan, die voor zijn promotie naar Wageningen is gekomen.

Klu werkt sinds 1977 in Ghana aan de veredeling van gewassen als cassave en yam. Tot 1991 had hij geen mogelijkheden om serieus met de winged bean aan de slag te gaan. Gewassen die al in productie zijn, kregen op zijn onderzoeksinstituut prioriteit boven onderzoek aan een gewas dat mogelijk op de lange termijn toepasbare resultaten oplevert.

Vijf jaar geleden ging de Wageningse plantenveredelaar dr ir Ton van Harten naar Ghana om de winged bean en Klu's onderzoeksvoorstellen te bekijken. Van Harten was enthousiast en Klu kreeg een beurs van de LUW. Zo kon hij een promotie-onderzoek doen naar de boon die hem fascineerde.

Klu begon met drie maanden literatuuronderzoek in Nederland. Vervolgens voerde hij in Ghana weefselkweek- en mutatie-experimenten uit met de winged bean. Daar werd de nu 51-jarige Klu in 1994 directeur van het toen opgerichte Biotechnology and Nuclear Agriculture Research Institute in Kwabenya. Aan het eind van zijn promotie-onderzoek liet hij zijn gezin zo'n vijf maanden in Ghana achter om in Wageningen met zijn begeleider over zijn onderzoeksresultaten te discussieren en zijn proefschrift te schrijven.

Gammastralen

Tijdens zijn promotie-onderzoek zocht Klu naar mogelijkheden om de winged bean beter geschikt te maken voor grootschalige productie. Het is een moeilijk te veredelen gewas. De winged bean is een zelfbestuiver. Tot nu toe is het niet gelukt de ene plant te bevruchten met stuifmeel van een andere, om zo een nieuwe generatie te krijgen met eigenschappen van beide ouderplanten, ontdekte Klu in de literatuur. Ook hem lukte dit niet.

Daarom koos Klu ervoor om planten met gammastralen te behandelen, waardoor mutaties optreden in de erfelijke eigenschappen. Hij ontwikkelde een methode waarmee hij snel de planten met de gunstigste mutaties kon vinden. Selectie op zaadkleur leverde een plant op met een 75 procent lager gehalte aan slecht verteerbare tannines in de zaden. Deze planten bleken ook in een ander opzicht geschikter voor productie dan de moederplanten: ze vormen eerder stikstofbindende knolletje en ze vormen er meer.

Maar niet alleen het hoge tanninegehalte was een probleem, ook de lengte van de klimplanten is een nadeel bij grootschalige teelt. Tot nu toe zijn geen wilde, korte varianten van de winged bean gevonden. Het was dus niet mogelijk hoogproductieve planten te kruisen met wilde, korte varianten. Klu vond ook onder zijn mutanten alleen klimmende exemplaren.

De lengte van de plant is waarschijnlijk ook via genetische modificatie te verkleinen. Daarom werkte Klu aan de daarvoor benodigde weefselkweektechnieken. Wijzigingen aanbrengen in het genetisch materiaal van hele planten is met genetische modificatie niet mogelijk. Alleen in enkele cellen is met een speciaal virus een nieuw gen in te brengen. Met weefselkweektechnieken is vervolgens een klompje genetisch gemodificeerde cellen op te kweken tot een hele nieuwe plant. Het is dan wel de bedoeling dat de nieuwe eigenschap het functioneren van andere vitale eigenschappen van de plant niet nadelig beinvloedt.

Machthebbers

Klu zou dolgraag met deze moleculair-biologische technieken werken aan de winged bean. Maar in Ghana heeft hij geen faciliteiten voor zulk geavanceerd biotechnologisch onderzoek. Dat is onze handicap," vertelt hij.

Gaan werken in het buitenland ziet hij niet als een oplossing. Veel Afrikaanse onderzoekers zijn opgeleid in het buitenland. Vaak keren ze niet meer terug, omdat er in hun land van oorsprong geen goede onderzoeksfaciliteiten zijn. Ze zouden echter dolgraag teruggaan als er goede faciliteiten waren. Nu draaien ze in westerse landen mee in reguliere onderzoeksprogramma's."

Als Afrikaanse wetenschappers onderzoek konden doen in hun eigen land, zouden plaatselijke politici zien hoe het onderzoek vordert. Een goede motivatie om meer geld aan onderzoek te besteden, denkt Klu. De machthebbers in onze landen zijn geen wetenschappers. Zij weten niet wat er met nieuwe technieken allemaal mogelijk is. Zij zien ook geen resultaten van het onderzoek dat in het buitenland plaats vindt."

Als jullie in het westen ons trainen in wetenschappelijk onderzoek, is dat een begin. Maar als het westen daarna niet helpt om goede onderzoeksfaciliteiten in Afrika op te zetten, dan heeft het weinig zin", stelt Klu. We kunnen in Afrika prachtige dingen doen, wanneer mensen uit landen als Amerika ons helpen goede faciliteiten op te zetten." Bijkomend voordeel is dat dat ook extra werkgelegenheid oplevert, want bij een laboratorium heb je bijvoorbeeld ook technici en schoonmakers nodig. Op de lange termijn heeft ook het westen baat bij zo'n investering, vindt Klu. Omdat het voedselhulp overbodig kan maken."

Voor westerse landen levert biotechnologisch onderzoek aan de winged bean waarschijnlijk niet genoeg geld op. Bedrijven willen via patenten geld verdienen aan verbeterde gewassen. Maar boeren in Afrika hebben vaak geen middelen om dure zaden te kopen.

Klu zou graag in contact komen met andere wetenschappers die bijvoorbeeld in Azie onderzoek doen aan de winged bean. In 1978, zo'n acht jaar voordat Klu kennis maakte met de winged bean, was er een conferentie over het gewas. Recent zijn er volgens Klu geen aparte conferenties voor de winged bean meer georganiseerd. Hij veronderstelt dat de belangstelling voor het gewas is afgenomen doordat er geen wilde, korte rassen zijn gevonden om mee te veredelen. Genetische modificatie en mutatieveredeling bieden kansen om het gewas geschikter te maken voor grootschaligere productie. Dat kan echter alleen als er meer geld beschikbaar komt voor onderzoek.

Re:ageer