Schone lei

Plant & zo

Plantenwetenschap en meer


Schone lei

Een plant zorgt ervoor dat hij bloeit in ideale omstandigheden, elk jaar weer. Zo moet de plant volwassen zijn. Moet het warm genoeg zijn, en de plant genoeg voedingsstoffen hebben. Ook probeert de plant ervoor te zorgen dat het tijd heeft om zaden en vruchten te ontwikkelen na bevruchting van de bloem. Om het ideale moment uit te kiezen maakt de plant gebruik van een controle lijst.

Niet alle punten op de lijst kunnen gelijktijdig worden afgevinkt. Een plant kan al volwassen terwijl de rest van de vereisten nog niet zijn gehaald. Geen nood. Een plant kan dat onthouden. Door de genen te markeren die bij een punt op de lijst omslaan van aan naar uit (of omgekeerd) zorgt de plant ervoor het vinkje op de controle lijst niet verdwijnt.

Onderzoek naar hoe dit geregeld is voor de check ‘winter al geweest is’ bij de eenjarige Arabidopsis (zandraket) heeft dit duidelijk in kaart gebracht. Het gen FLC staat aan als er nog geen winter is geweest. Het uitschakelen van FLC gebeurt gedurende de winter, wanneer het voor lange tijd koud is, onder de 10 graden. Aan het eind van de winter is FLC in alle cellen van de plant gemarkeerd en uit. En is het punt voor ‘winter al geweest’ afgevinkt.

Het afvinken van de punten op de controle lijst door de betrokken genen te markeren is heel handig voor de plant, zo kan hij onthouden wat er is gebeurd. Alleen voor de volgende generatie is het van belang dat de vinkjes op de controle lijst weer zijn uitgewist. Dit voorkomt dat wanneer een plant ontkiemt deze gelijk gaat bloeien. Lang was het de vraag hoe de plant deze vinkjes uitwist?

Nu heeft een groep van Engelse en Oostenrijkse onderzoekers achterhaald hoe de plant dit voor FLC  doet. Dit gebeurt via een soort van getouwtrek tussen het gen dat FLC aan wil zetten, FRIGIDA, en het gen dat FLC uit wil houden, FCA. Is er geen FRIGIDA dan hebben planten geen winter nodig om te kunnen bloeien. FRIGIDA krijgt FLC weer aan door de markeringen los te schudden.

Te gelijker tijd probeert FCA te voorkomen dat FLC weer aan gaat. Dit doet het door tijdens het aflezen van FLC, gelijk al aan het begin te zeggen ‘hier is het einde van dit gen’. Dit zorgt ervoor dat de plant alleen het eerste gedeelte van FLC leest, maar de rest van het gen niet, waardoor de markeringen niet van FLC loskomen.

Dit gebeurt allemaal in de eerste drie tot vier dagen na bestuiving van de bloem. Is er flink meer FRIGIDA, dan staat FLC aan op het moment dat het zaadje ontkiemt, en heeft de plant een winter nodig voordat het kan bloeien. Is er overtuigend meer FCA, dan is FLC uit, en kan de plant bloeien zonder tussenkomst van een winter. Het kan natuurlijk ook dat de hoeveelheid FRIGIDA en FCA hier ergens tussen in liggen. Dan geld, hoe meer FRIGIDA hoe langer de winter, hoe meer FCA hoe korter.

Het is goed voor te stellen dat alle eenjarige en twee jarige planten gebruikmaken van eenzelfde soort mechanisme om de vinkjes van hun controle lijst weer uit te wissen. Voor meerjarige planten is het waarschijnlijk minder simpel. Zij leven tenslotte meerdere jaren en bloeien jaar naar jaar.

Literatuur

Michael Schon, Catherine Baxter, Congyao Xu, Balaji Enugutti, Michael D. Nodine, Caroline Dean (2021) Antagonistic activities of cotranscriptional regulators within an early developmental window set FLC expression level. Proceedings of the National Academy of Sciences 118 e2102753118

Published by Femke de Jong

A plant scientist who wants to let people know more about the wonders of plant science. Follow me at @plantandzo

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: