De kwaliteit van zaden: kiemkracht bepalen

Jaarlijks test het Centrum voor Genetische Bronnen Nederland (CGN) zo’n 2.500 zaadmonsters uit de gewascollecties om te onderzoeken of de zaden nog voldoende kiemen. Waarom is het nodig om de kiemkracht te bepalen? En hoe gaat dat in zijn werk? Een kijkje achter de schermen bij het CGN.

Voor een genenbank is het belangrijk dat het materiaal in de collectie van goede kwaliteit is. Het CGN voert daarom regelmatig kiemproeven uit. Proeven waarbij gekeken is hoe goed de zaadmonsters kiemen. Als een monster slecht kiemt of er veel zwakke kiemplantjes zijn, is het tijd om het monster te vermeerderen. Zaden uit de collectie zijn dan opgekweekt tot volwassen planten waaruit nieuwe zaden geoogst zijn.

Niet te vroeg, niet te laat

De timing is daarbij van groot belang. Is er te laat vermeerderd, dan is de kiemkracht mogelijk te slecht en loopt men het risico de genetische diversiteit van het zaadmonster te verliezen. Te vroeg vermeerderen is ook onwenselijk, omdat er bij elke vermeerdering door (onbedoelde) selectie de oorspronkelijke genetische diversiteit verkleind is. Kiemproeven zijn dus een belangrijk middel om de diversiteit in onze collectie te bewaren.

Twee soorten kiemproeven

Voordat zaadmateriaal in de genenbank is opgenomen, is er een aanvangskiemkracht gedaan om de kwaliteit van nieuw materiaal te bepalen. Dat geldt voor nieuw verworven materiaal, maar ook voor recent vermeerderde zaadmonsters. Is de kiemkracht voldoende, dan worden zaadmonsters in de CGN-collectie in vacuüm zaadzakjes opgeslagen bij -20° en een absoluut vochtgehalte tussen de drie en zeven procent.

Daarnaast zijn herhalingskiemkrachten uitgevoerd. Hoewel de kiemkracht van zaden in deze opslagomstandigheden niet snel achteruit gaat, is het noodzakelijk om periodiek de kiemkracht te bepalen. Daarom is de richtlijn om de eerste herhalingskiemkracht 25 jaar na opname van het zaadmonster uit te voeren. De daaropvolgende kiemkrachtbepalingen vinden plaats in intervallen van vijf of tien jaar, afhankelijk van de resultaten van voorgaande kiemkrachten.

Kiemen in kiemkast of kas

Verreweg de meeste kiemproeven vinden plaats in een kiemkast waarin de groeiomstandigheden, zoals de temperatuur en fotoperiode (het aantal uren licht), aangepast zijn aan de behoeften van het gewas. Zaden zijn verdeeld over vochtig filtreerpapier en in een kiemkast geplaatst. Voor andere gewassen, zoals granen en peulvruchten, vinden kiemproeven plaats in een kas. Deze kiemen beter in lichte potgrond en de kiemplanten zijn zo beter te beoordelen.

Niet alle zaden kiemen even makkelijk. Wanneer de curator verwacht dat het materiaal kiemrust zal vertonen, bijvoorbeeld bij wild materiaal, is nagegaan of het materiaal op een andere wijze tot kiemen kan worden gebracht. Kiemrust kan vaak zijn doorbroken door scarificatie (beschadigen van de zaadhuid), stratificatie (een koudebehandeling) of een behandeling met bijvoorbeeld kaliumnitraat (KNO³) of een plantenhormoon (gibberellinezuur, GA3).

Zaadmonsters beoordelen

De zaailingen die uit de zaden groeien, krijgen een score op basis van de kiemkracht en een visuele beoordeling. De volgende scores kunnen gegeven zijn:

1. Goed: de kiemkracht zit ruim boven de minimale kiemkrachteis (80% of 60%, afhankelijk van het monster). De zaden zijn zeer kiemkrachtig en geven mooie sterke kiemplanten.
2. Voldoende: de zaden zijn nog voldoende kiemkrachtig, maar vertonen lichte verouderingsverschijnselen en/of gaan richting de minimale kiemkrachteis; er wordt geadviseerd de volgende kiemkrachtbepaling te vervroegen.
3. Onvoldoende: de zaden zitten rond de minimale kiemkrachteis of zakken er waarschijnlijk binnenkort onder en/of vertonen matige tot sterke verouderingsverschijnselen; de zaden moeten binnen enkele jaren vermeerderd worden.
4. Onvoldoende: de zaden zitten onder de minimale kiemkrachteis en/of vertonen sterke verouderingsverschijnselen en moeten zo snel mogelijk vermeerderd worden.

De score die een zaadmonster krijgt, bepaalt dus wanneer de volgende kiemkracht uitgevoerd wordt. Is de score onvoldoende (drie of vier), dan wordt de kiemkracht opnieuw bepaald om andere oorzaken dan de zaadkwaliteit uit te sluiten. Bij aanvangskiemkrachten wordt vooraf ook gekeken of het zaad goed geschoond is. Is de score weer onvoldoende, dan wordt er een vermeerdering gepland.

Zo blijven de zaden in de CGN-collecties van goede kwaliteit voor gebruik door onderzoekers en veredelaars.

Bron: WUR