Glastuinders die op zoek zijn naar nauwkeurige instrumenten om de gezondheid van hun planten te volgen en de productie te optimaliseren, kunnen waarde vinden in DNA-gebaseerde diagnostiek voor plantenziekten. Ceragen, een Canadees agtech-bedrijf, heeft een nieuwe dienst geïntroduceerd die gebruikmaakt van high-resolution DNA-sequencing en zo een volledig beeld geeft van de microbioomgemeenschappen in plantenmonsters.
Volgens CEO Danielle Rose ontstond de dienst uit intern onderzoek waarin het bedrijf de impact van microbiële inoculanten evalueerde. "Tijdens het volgen van onze nuttige microben zagen we dat we tegelijkertijd ook alle ziekteverwekkers konden detecteren," legt ze uit.
In tegenstelling tot PCR-testen – momenteel de standaardmethode voor plantenziekten, die test op een vast panel van bekende pathogenen – brengt DNA-sequencing álle micro-organismen in een monster in kaart, benadrukt ze. "Dat omvat zowel ziekteverwekkers als nuttige organismen, weergegeven als relatieve hoeveelheden binnen de microbiële gemeenschap."
Zo kan een test bijvoorbeeld aantonen dat Phytophthora 97% van de schimmelpopulatie in een monster vormt. Die informatie helpt telers om de ernst van een mogelijke ziekte beter in te schatten dan een eenvoudige positieve of negatieve uitslag.
© Ceragen
Toepassingen buiten ziekteopsporing
Volgens Ceragen wordt DNA-sequencing inmiddels ook gebruikt voor meer dan alleen ziektediagnostiek. Telers zetten de dienst bijvoorbeeld in om de effectiviteit van fungiciden te beoordelen door microbiële profielen vóór en na behandeling te vergelijken. Anderen gebruiken de data om te controleren of toegepaste microbiële producten zich ook daadwerkelijk vestigen in de teeltomgeving.
Sequencing blijkt bovendien nuttig als preventieve maatregel: telers screenen inkomend plantmateriaal om te bevestigen dat het vrij is van pathogenen voordat het de kas binnenkomt. In sommige gevallen worden zelfs insecten, zoals bijen, getest op ziekteverwekkers die anders onopgemerkt zouden blijven.
"Telers experimenteren op allerlei manieren met de data," zegt Danielle Rose. "Ze willen weten of hun producten werken, of ziekten onder controle zijn en of gezonde microbiële populaties behouden blijven."
Basisvergelijkingen en databaseontwikkeling
Naarmate Ceragen meer monsters verwerkt, groeit de interne database met microbiële profielen van gezonde kassystemen. Zo kunnen nieuwe monsters worden vergeleken met referentiegegevens om te bepalen of bepaalde organismen in abnormaal hoge concentraties aanwezig zijn.
In één geval vermoedde een teler een Pythium-uitbraak en stuurde een monster in voor sequencing. De test toonde aan dat Pythium slechts in kleine hoeveelheden aanwezig was, terwijl Phytophthora 97% van de schimmelgemeenschap uitmaakte.
© Ceragen
Digitaal portaal en toekomstige AI-toepassingen
Op dit moment worden de testresultaten nog geleverd als statische rapporten. Ceragen ontwikkelt echter een digitaal portaal waarmee telers toegang krijgen tot hun historische data en tools om veranderingen in het microbioom door de tijd te volgen. Het platform zal functies bieden voor monstervergelijking, trendanalyse en proactieve gewasmonitoring.
In de toekomst wil Ceragen de groeiende dataset gebruiken voor AI-gestuurde ziektevoorspelling. Door machine learning-modellen te trainen op sequencinggegevens van gezonde én zieke planten, wil het bedrijf systemen ontwikkelen die ziektes in een vroeg stadium kunnen herkennen, nog voordat symptomen zichtbaar zijn.
"Naarmate onze database groeit, krijgen we een beter beeld van wat een gezond systeem onderscheidt van een ziek systeem," zegt Rose. "Dat opent de deur naar voorspellende mogelijkheden."
Nieuwe microbiële producten op de Canadian Greenhouse Conference
Naast de diagnostische dienst introduceert Ceragen ook een nieuw microbiëel inoculant op de Canadian Greenhouse Conference. Het product, speciaal ontwikkeld voor komkommers, verhoogt het aantal vruchten en de opbrengst, en liet in vroege proeven consistente resultaten zien. Een patentaanvraag is in behandeling.
"We hebben een stam geïdentificeerd die betrouwbaar de opbrengst verhoogt en goed standhoudt in het microbioom," zegt Rose. "De eerste proeven zijn veelbelovend, en we breiden nu uit naar sla en andere gewassen."
Het product wordt eerst op de Amerikaanse markt geïntroduceerd, waar de regelgeving sneller verloopt. Daarnaast onderzoekt Ceragen mogelijkheden om telers in Mexico te ondersteunen, vooral die met internationale operaties.
De dienst voor ziektetesten is momenteel beschikbaar voor kasgroente- en fruittelers in Canada en de VS, met plannen voor verdere uitbreiding. Ceragen bekijkt de logistieke en regelgevende vereisten voor extra regio's.
Voor meer informatie:
Danielle Rose, CEO
Ceragen
[email protected]
www.ceragengrow.com
