Op 16 juli 2015 hebben wetenschappers in het blad Science gepubliceerd hoe verdedigingshormonen de plant zowel boven als onder de grond helpen. Een hormoon dat bovengronds de scheuten en bladeren beschermt, stimuleert ondergronds de groei van microbenkolonies rond de wortels.
Ja? En? Wat hebben we er aan?
Om met de kernvraag te beginnen: Waarom is dit belangrijk? De toekomst van de (duurzame) landbouw ligt in het optimaal gebruik maken van het microbiële leven in de grond. Planten leven van de grond en de grond zit vol met microben. Vele wisselen voedsel uit met de plant. De plantwortels geven suiker, de microbe geeft… Enfin, heel complex uitwisselingsstelsel daar onder de grond en op dit moment heeft de wetenschap nog geen flauw benul hoe ze planten kunnen helpen met het binden van gunstige bacteriën. Dit onderzoeksresultaat is een eerste stap. Een stap in de richting van meer grootschalige biologische landbouw? Wie weet.
Zandraket
De zandraket is het favoriete onderzoeksonderwerp van plantwetenschappers. Arabidopsis thaliana (de Latijnse naam) is namelijk een eenvoudige plant, waarmee (en om die reden) flink mee kan worden gemanipuleerd. Het heeft een klein genoom, slechts vijf chromosomen en 25 duizend genen. Bij andere gewassen, zoals erwt en gerst, is het genoom al gauw dertig keer groter. Dus wordt veel onderzoek met deze “simpele” plant gedaan. Zie bijvoorbeeld Zandraket spoort mijnen op en Planten herkennen elkaar aan de wortels.
Het hormoon/bladhormoon van de plant, waar het om gaat, heet salicyl of salicylzuur. Dankzij het eenvoudige DNA hebben wetenschappers van de US Departement of Enegry Joint Genome Institute (en University of Tennessee en Michigan State University en University of North Carolina) bij een aantal zandraketten de biosynthese
of het detectiemechanisme uitgeschakeld. Een wilde zandraket en de mutanten werden geplant en na enige tijd onderzocht.Aantrekken en afstoten
Toen ze de bacteriële profielen van een wilde zandraket met die van de mutanten vergeleken, ontdekten ze grote verschillen in de bacteriënhuishouding rond de wortels. Het effect was het grootst bij planten die geen salicylzuur konden aanmaken.
Dit zuur helpt bovengronds de plant immuunstoffen aan te maken in blad en stengels tegen pathogene bacteriën
Uit het onderzoek bleek dat onder de grond, bij de mutanten die dat salicylzuur niet aanmaakten, bepaalde (gunstige) microben zich niet op of in de plantwortels vestigden. In de aarde, dus ook rond de wortels, leven goede bacteriën en schadelijke. Nu blijkt dat dit hormoon of zuur de goede aantrekt en de ongewenste afstoot. Hoe dat gebeurt is nog niet duidelijk, wel dat het gebeurt.
Meer informatie
Unearthing cornerstones in root microbiomes
