Wetenschap - 19 september 2002

DNA-onderzoek zet stamboom koolfamilie op zijn kop

DNA-onderzoek zet stamboom koolfamilie op zijn kop

Een studie van de Egyptische vertegenwoordigers van de koolfamilie maakt duidelijk dat we de verwantschap van deze 'oude bekenden' nog lang niet goed in beeld hebben. Dankzij het promotieonderzoek van Kadry Abdel Khalik zit de leerstoelgroep Biosystematiek op een goudmijn.

Egypte heeft een bijzondere band met de koolfamilie Brassicaceae. Een van de bekendste vertegenwoordigers, de radijs, werd al meer dan 4000 jaar geleden afgebeeld op de tempel van Karnak en het graf van Toetankamon. De koolfamilie is met ruim honderd soorten ook een de grootste plantenfamilies van de Egyptische flora. De meest bekende soorten zijn te vinden in het geslacht Brassica, waartoe bekende gecultiveerde groenten behoren als de bloemkool, broccoli, mosterd, waterkers en radijs. Abdel Khalik: "In Egypte is een aantal koolsoorten daarnaast bekend vanwege de medicinale werking. Zo worden bepaalde zaden gebruikt als middel tegen de hik en slangenbeten. Ook wordt een uit zaden gewonnen olie gebruikt als brandstof in lampen en bij het voorkomen van haaruitval. Bovendien zijn diverse planten als veevoer of sierplant van economisch belang." Juist omdat de koolfamilie zo'n goede oude bekende was, had Abdel Khalik niet verwacht veel schokkends te vinden toen hij van het herbarium van de Universiteit van Sohag de opdracht kreeg een revisie van deze plantenfamilie te verzorgen.

Hij verzamelde in Egypte vers plantenmateriaal op verschillende plaatsen langs de Middellandse Zee, in de woestijn, de Nijlvallei en de bergen van Sinai en Elba. Dankzij een reisbeurs van de Egyptische overheid kon hij vanaf het jaar 2000 in Wageningen bij de leerstoelgroep Biosystematiek aan de slag met de verzamelde planten en het materiaal uit diverse herbaria. Abdel Khalik: "Hier kon ik de zaden en pollen ook bestuderen met geavanceerde microscopen, zodat ik mijn analyse kon baseren op meer dan zestig uiterlijke kenmerken. Bovendien heb ik van 44 soorten de onderlinge verwantschap bepaald met behulp van een moleculaire analyse van een gen uit de bladgroenkorrels." De combinatie van een traditionele taxonomische aanpak en de moleculaire analyse zorgde voor een aantal nieuwe inzichten in de systematische indeling van de koolplanten. Zo bleken planten waarvan de vruchten onderling sterk verschilden, moleculair nauw verwant aan elkaar. "Meest opvallend is toch wel dat de huidige indeling van de koolfamilie zelden een weerslag is van de evolutionaire verwantschappen. De huidige grenzen binnen de koolfamilie zijn in sterke mate kunstmatig", concludeert Abdel Khalik. Dr Freek Bakker, die door de komst van Khalik min of meer bij toeval met zijn moleculaire analyses de koolfamilie is binnengerold, kan er nog nauwelijks over uit. "Het is een van de meest gegeten plantenfamilies van de wereld en moleculair biologen hebben het gehele genoom van Arabidopsis of zandraket - ook een lid van de koolfamilie - binnenstebuiten gekeerd. En toch zie je dat we de verwantschap van die soorten nog helemaal niet in beeld hebben. Ik heb met moeite drie publicaties kunnen vinden. Ik heb echt het gevoel dat we op een goudmijn zitten." | G.v.M.

Kadry Abdel Khalik promoveerde op 6 september bij prof. Jos van der Maesen, hoogleraar plantentaxonomie, en prof. El Hadidi van de Universiteit van Cairo.

Re:ageer