Duurzame paddenstoelenteelt
door insecten
Duur Aanen
Laboratorium voor erfelijkheidsleer
Wageningen Universiteit
Rumpho et al.,
pnas, 2008
‘Her-domesticatie’ komt voor...
...maar niet bij mensen.
v
Soort Protein (% DW)
Champignon (Agaricus bisporus) 35.7
Oesterzwam (Pleurotus ostreatus) 27.7
Cantharel (Cantharellus cibarius) 22.3
‘Chicken mushroom’ (Termitomyces spp.) 30.1-48.0
Adejumo & Awosanya (2005); Aletor
(1995);Alofe et al. (1996); Parent & Thoen
(1977); Masamba et al. (2010)
Schimmelkwekende termieten
Verspreiding
Photo: Judith Korb
Competitie is slecht voor de opbrengst
...en daarom onderdrukken boeren competitieve
eigenschappen van hun gewassen en dieren.
Green revolution is based on creation of ‘social
plants’
 Hoe maximaliseren schimmelkwekende termieten de
oogst?
jonge
werkers
oude
werkers
planten
materiaal
onver-
teerd
ver-
teerd
Leuthold et al., Ins. Soc., 1989; Aanen, Biol. Lett. 2006
eerste darm-
passage
tweede
darmpassage
Schimmelkwekende termieten zijn herkauwers
From: Nobre and Aanen: Fungiculture or termite husbandry?
The ruminant hypothesis. Insects 2012
Hoe maximaliseren schimmelkwekende
termieten hun oogst?
 Ze onderdrukken paddenstoelvorming
Photo: Bernard Slippers
Hoe maximaliseren schimmelkwekende
termieten hun oogst?
 Ze onderdrukken paddenstoelvorming
 Ze kweken hun schimmels als monocultuur (een
kloon per kolonie).
7
8
4
9
4
78
9
7
3
4
3
4
1
1
111
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1*1
1
1
1
1
Elke kolonie heeft een unieke schimmelkloon
Genetic diversity of 113 Termitomyces
samples from 49 colonies of Macrotermes
natalensis, based on EF1 alpha.
Aanen et al., Science 2009
7
4
9
4
78
9
7
3
4
3
4
1
1
111
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1*1
1
1
1
1
8
... maar binnen een kolonie is er geen genetische diversiteit
Aanen et al., Science 2009
Schimmelkwekende termieten kweken hun
schimmels als monocultuur
Maximaliseren zij zo de opbrengst van hun schimmel?
We kunnen de teeltwijze in het lab nabootsen…
In de kolonie
plant
material
In het lab
In vitro-proeven om de optimale teeltwijze te
bestuderen
3 5
Is monocultuur optimaal?
1 2
Aanen et al., Science 2009
Aanen et al., Science 2009
Opbrengst is positief gecorreleerd met mate van
monocultuur
‘verwantschap’
Gemiddeldeopbrengst(%)
1.000.800.600.400.20
100
75
50
25
0.00
R2=0.864
Aanen et al., Science 2009
… maar aantal paddenstoelen negatief.
‘Verwantschap’
Gemiddeldaantalpaddenstoelen(%)
1.000.800.600.400.20
600
500
400
300
200
100
0.00
R2=0.51
Aanen et al., Science 2009
Aanen et al., Science 2009
Aanen et al., Science 2009
Termieten kweken hun schimmel als monocultuur.
Monocultuur
 Maximaliseer de opbrengst;
 Is stabiel;
 En bevordert het mutualisme met termieten.
Maar hoe beïnvloedt langdurige kweek als
monocultuur de schimmel?
v
Monocultuur en niveaus
van selectie
Leidt langdurige kweek als monocultuur tot een
verlaging van de opbrengst?
 16 parallelle lijnen gestart uit een enkele spore
 31 keer doorgeënt
Iedere drie dagen
1% van alle sporen (>106)
Hypothese
Na afloop van het experiment is opbrengst
inderdaad verlaagt!
0.00E+00
5.00E+07
1.00E+08
1.50E+08
2.00E+08
2.50E+08
3.00E+08
3.50E+08
4.00E+08
control 9 10 11 12 13 14 15 16Line
Opbrengst
Maar hoe houden termieten dan hun opbrengst
stabiel?
 Voldoende testen op het niveau van het schimmelindividu
FusieOogst en inzaaien
paddenstoelvorming
Testen van kernen
Maar hoe houden termieten dan hun opbrengst
stabiel?
 Voldoende testen op het niveau van het schimmelindividu
 Compartmentalisatie van schimmeltuin, zodat een lokale
daling van productiviteit zich niet door de hele schimmeltuin
verspreidt
De meeste soorten hebben meerdere geïsoleerde
schimmeltuinen
Coaton 1950
Maar hoe houden termieten dan hun opbrengst
stabiel?
 Voldoende testen op het niveau van het schimmelindividu
 Compartmentalisatie van schimmeltuin, zodat een lokale
daling van productiviteit zich niet door de hele schimmeltuin
verspreidt
 En misschien: als een kloon minder productief wordt, kan de
schimmel vervangen worden door een nieuwe, productievere
kloon
Dank aan

Bessensap2014_Duur Aanen