Daarnaast zijn planten de laatste jaren een bijkomende rol gaan vervullen, nl. die van biomassa voor de productie van bio-energie. Bio-energie is per definitie energie die opgewekt wordt, door bijvoorbeeld verbranding, uit alle plantaardig materiaal. Hierbij denken we aan o.a. snoeiafval, gft, mest, maar ook aan gewassen die speciaal geteeld worden voor energiedoeleinden, zoals suikerriet, populieren en koolzaad.
Zo’n 80% van onze energie is nu afkomstig van fossiele brandstoffen, nl. aardgas, aardolie en kolen. Deze brandstoffen raken echter uitgeput en bovendien leidt de verbranding ervan tot een toename van het CO2-gehalte in de atmosfeer. Dit draagt wereldwijd voor meer dan de helft bij tot het broeikaseffect en dus de opwarming van de aarde. Planten en bomen halen bij hun groei CO2 uit de lucht en bij het gebruik van deze planten voor energie komt de CO2 terug vrij. Er wordt dus in tegenstelling tot de fossiele brandstoffen geen extra CO2 aan de atmosfeer toegevoegd.

Om aan de toenemende voedselbehoeften en energiebehoeften van de stijgende wereldbevolking te voldoen, is het noodzakelijk om de groei en opbrengst van planten te verhogen. Dit kan door middel van biotechnologie. In onze onderzoeksgroep wordt op zoek gegaan naar genen die de groei van de bladeren van planten controleren.
Het “zit in de genen”: allemaal gebruiken we de uitdrukking wel eens. Maar wat betekent dat eigenlijk? Hoe bepaalt erfelijke informatie die vastligt in het DNA, het uiterlijk en de uiteindelijke grootte van een plant?

Om een antwoord te vinden op deze vragen, worden genetisch gewijzigde planten bestudeerd, die door een wijziging van een welbepaald gen een andere bladvorm bezitten in vergelijking met normale, zgn. wild type planten. In het labo maken we hiervoor gebruik van de modelplant Arabidopsis thaliana, de zandraket. Onder plantenbiotechnologen is dit een veelgebruikte plant, omdat ze zeer snel volgroeid is en omdat haar genetische code volledig is ontrafeld.

Tijdens de labodag zullen de leerlingen leren hoe ze transgene (een stuk DNA of een gen van een ander organisme bevattend) planten op genetisch niveau onderscheiden van wild type planten. Hiertoe wordt DNA van deze planten bereid en onderworpen aan PCR (Polymerase Ketting Reactie). Daarnaast gaan we bladgroei vergelijken tussen wild type planten en soortgenoten die een gewijzigde bladvorm bezitten, door de cellen in het blad te bestuderen met behulp van microscopie. Tenslotte analyseren we de voortgang van celdeling in het blad met flow cytometry. Hierbij isoleren we de bladkernen en brengen de resulterende suspensie in een machine die het (zeer grote) aantal celkernen telt en vervolgens classificeert aan de hand van de hoeveelheid DNA die ze bevattenen. Bovendien zullen de studenten een rondleiding krijgen in de serres en groeikamers van het departement.

Planning
9:00: Aankomst
Inleiding
9:30: Microscopie: blaadjes in ethanol (Col-0, KRP2 en eod1-2 (d21); 5 plantjes/duo, rest van de plaat bewaren voor Flow cytometry)
DNA extractie (Col-0 en eod1-2)
PCR voorbereiden en inzetten
Microscopie: blaadjes verzetten van ethanol naar melkzuur
12:00: Lunch
13:00: Groep1: Flowcytometrie
- Bladmateriaal fijnhakken in Galbraith buffer
- Toevoegen DAPI
- DNA distributie analyseren
- Vergelijken Col-0 – KRP2 (d21)
Groep 2: Microscopie
- Monteren blaadjes op slides (Col-0, KRP2 en eod1-2)
- Demonstratie epidermale cellen tekenen en analyse tekeningen
PCR analyse d.m.v. gelelektroforese (Col-0 en eod1-2)
14:30: Flowcytometry + Microscopy/gelelektroforese: Groep 1 en 2 wisselen
16:00: Rondleiding
16:30: Nabespreking (Iedereen).