Onderzoekers van West Virginia University zijn bezig met een innovatieve benadering om een duurzamere en voordeligere plaagbestrijding te ontwikkelen.
Michael Gutensohn (assistent-professor tuinbouw, houder van het 'Ray Marsh en Arthur Pingree Dye' professoraat) en Yong-Lak Park (hoofddocent entomologie), buigen zich momenteel over het probleem van stekende en zuigende plantenziektedragende insecten. Hun inspanningen worden ondersteund door een subsidie van $150.000 uit een onderzoeksprogramma gericht op plagen en nuttige insecten van het National Institute of Food and Agriculture van het Amerikaanse ministerie van landbouw, USDA.
Gutensohn: "Veel tuinbouwgewassen worden geproduceerd in gecontroleerde omgevingen - dus in kassen, hoge tunnels en kweekruimtes - en dat brengt een specifiek aantal problemen met zich mee, omdat dit zeer kunstmatige omgevingen zijn."
Zonder regen, wind en andere natuurkrachten wordt in dergelijke omgevingen een gunstige omgeving gecreëerd voor kleine insecten zoals bladluizen, die zich met de voedzame, vasculaire delen van de plant voeden. Gutensohn legt uit dat ze geen bladweefsel consumeren zoals hun bijtende en kauwende tegenhangers, zoals kevers of rupsen. In plaats daarvan prikken ze in de plant met hun scherpe monddelen (stiletten) om zich met de sterk geconcentreerde suikeroplossing te voeden.
Volgens Gutensohn is de stilet van een bladluis zo microscopisch dat het niet veel schade veroorzaakt en zouden zelfs meerdere bladluizen geen echte bedreiging vormen. Het probleem is dat dit soort stekende en zuigende insecten vol zitten met plantenziekten, vooral virussen: "Dat betekent dat zelfs een zeer lage besmetting door sommige van deze insecten een enorm probleem kan veroorzaken."
Een gangbare aanpak is het gebruik van kunstmatige gewasbeschermingsmiddelen, maar dit heeft als nadeel dat bij intensief gebruik er resistentie optreedt, ook in de vorm van vermijdingsgedrag: "Het gewasbeschermingsmiddel heeft geen vat meer op ze of ze proberen het gewoon te vermijden ... ze zitten aan de onderkant van het blad dat jij van boven bespuit." Andere nadelen zijn de kosten en consumentenvoorkeuren: "Er is altijd de angst, of het waar is of niet, dat dit je gezondheid of het milieu zou kunnen beïnvloeden."
Daarom is de ontwikkeling van een duurzamere, biologische en milieuvriendelijke plaagbestrijding hoogst wenselijk. Gutensohn en Park hebben zich tot metabolic engineering gewend, een methode die probeert genen met defensieve eigenschappen in planten te introduceren, rekening houdend met het voedingsgedrag van de bladluizen. Ze proberen hiervan de principiële bruikbaarheid aan te tonen met gebruik van tomaten als testgewas.
"Wilde planten zijn altijd zeer goed aangepast om zichzelf te beschermen tegen plagen, omdat ze voortdurend onder selectiedruk staan om te overleven," zegt Gutensohn.
Wanneer tomaten voor commerciële doeleinden worden gekweekt gaan er onvermijdelijk sommige van hun verdedigingseigenschappen verloren. Door metabolic engineering proberen Gutensohn en Park een specifieke eigenschap te herwinnen die als natuurlijk afweermiddel tegen bladluizen kan dienen: De productie van vluchtige terpenen of geurstoffen. Het gaat hierbij in wezen om het nabootsen van de natuur.
Hierbij is het onderzoek niet op de hele plant gericht maar alleen die delen waar bladluizen zich mee voeden. Alhoewel het om genetische manipulatie gaat wordt geprobeerd zo dicht mogelijk bij de natuur te blijven zonder de plant te schaden en met het achterwege kunnen laten van chemische bespuiting in het vooruitzicht.
De overkoepelende doelstelling van het twee jaar durende project is om plantlijnen en basisgegevens te verkrijgen voor verdere onderzoeksmogelijkheden die moeten leiden tot het uiteindelijke doel: Het ontwikkelen van een nieuwe plaagbestrijdingsstrategie tegen bladluizen en overdraagbare virussen.
"Uiteindelijk hopen we dat dit een veel duurzamere aanpak voor plaagbestrijding zal zijn," zegt Gutensohn. "Dit is denk ik van belang voor iedereen die hier last van heeft omdat er minder risico is op uitval van gewassen en er minder geïnvesteerd hoeft te worden omdat je niet hoeft te spuiten, wat ook weer goed kan zijn voor de consument."