Aardappelen inzetten als detectiesysteem voor humane bedreigingen

Het klinkt futuristisch. Aardappelplanten als een biologische sensor, die bepaalde bedreigingen detecteren en rapporteren. Zo zouden aardappelplanten militaire troepen en burgers kunnen waarschuwen tegen dreigende chemische, biologische, radiologische, nucleaire en/of explosieve aanvallen. De onderzoekers denken dat deze technologieën ook humanitaire operaties zouden kunnen ondersteunen door bijvoorbeeld het detecteren van niet-ontplofte munitie. Reden om te onderzoeken of planten als sensor kunnen functioneren, in plaats van traditionele apparatuur, is dat planten energieonafhankelijk zijn. Hierdoor kunnen biologische sensoren over een groot gebied worden ingezet. Verder verminderen de risico's die gepaard gaan met de inzet en het onderhoud van traditionele sensoren.

Genetische modificatie

De onderzoekers van Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en APT richten zich vooral op de in de planten van nature aanwezige mechanismen voor het waarnemen en reageren op omgevingsstimuli. Ze willen dit waarnemingsmechanisme uitbreiden met een reeks signalen, zodat de planten ook andere afwijkingen in de lucht of omgeving kunnen waarnemen. Daartoe zullen de planten wel vergaand genetisch gemodificeerd moeten worden. Hierbij tornen de onderzoekers niet aan de natuurlijke aspecten van de plant. De eerste onderzoeken vinden plaats op de University of Tennessee Institute of Agriculture (UTIA) in een periode van minimaal vier jaar in een afgesloten laboratorium. Zijn de eerste resultaten positief dan zullen, onder toezicht van het Amerikaans ministerie van Landbouw en conform alle standaardprotocollen voor bioveiligheid bij plantveredeling, veldproeven plaatsvinden.

Aardappel is ‘praatplant’

Volgens onderzoeker Stewart wordt in deze Phytosensors 2.0-studie in eerste instantie gekozen voor de aardappelplant omdat de aardappelplant alle eigenschappen en groeikarakteristieken beschikt die voor een effectieve ‘praatplant’ kunnen zorgen. Zo ontwikkelt de aardappel zelf handige opbergorganen (de knollen). Deze vormen de accu van de plant.

Landbouwkundige mogelijkheden

Ook boeren zouden van deze ontwikkeling kunnen gaan profiteren van de vooruitgang die wordt gemaakt door deze en andere inspanningen in de plantengenetica. Zo zouden, volgens Stewart, de gewassen de akkerbouwers precies kunnen vertellen wat, waar en wanneer ze problemen hebben met plagen, water en/of voedingsstoffen in hun percelen.