Ontkiemen met FLOE1

Plant & zo

Plantenwetenschap en meer


Ontkiemen met FLOE1

Cool zo kun je de laatste resultaten in onderzoek naar zaad ontkieming wel noemen. Onderzoekers vonden dat wanneer een zaad water op neemt, een op een prion-lijkend eiwit zich dan, in een soort van gel, onttrekt van de rest van de cel.

Zaden bevatten de opvallende eigenschap dat ze lange periodes van droogte kunnen overleven, jaren tot soms zelfs millennia. Als of ze in diepe slaap liggen. Water is de prins op het witte paard dat de zaden wakker kust. Het opnemen van water zorgt voor de in gang zetting van de processen die tot ontkieming leiden. En al hoewel een zaadje meerdere rondes van hydratie-dehydratie kan overleven, wanneer de processen voor ontkieming in gang gezet zijn is er geen weg terug. Het is dus van belang om zeker te weten dat er genoeg water is.

Amerikaanse onderzoekers besloten om te onderzoeken hoe zaden beslissen dat er genoeg water is. Hierbij stuitte ze het boven genoemde op een prion-lijkend eiwit dat ze FLOE1 noemde. Wanneer zaden in een droge omgeving zijn is FLOE1 gelijkmatig overal in de cellen aanwezig. Komt het zaadje in contact met water, dan gebeurt er iets geks, FLOE1 groept samen, zonder dat er verdere interactie plaats vindt. Droogt het zaadje weer uit dan is FLOE1 weer overal. FLOE1 breekt dus niet af wanneer het in contact met water komt, maar onttrekt zich van de rest van de cel. Zout water heeft hetzelfde effect of FLOE1 als een droge omgeving. Dit laat zien dat FLOE1 een maat is voor de beschikbare hoeveelheid water.

Zaden zonder FLOE1 zijn sneller geneigd om te ontkiemen in een droge of zoute omgeving. Het hebben van een net iets andere FLOE1 zorgt ervoor dat zaden sneller of juist minder snel ontkiemen in droge of zoute omgevingen. Dit kan een voordeel zijn. Bijvoorbeeld wanneer een zaadje ontkiemt bij de eerste drup water, in een omgeving waar het regelmatig regent. In dat geval, geeft snellere ontkieming de plant een voorsprong. Maar in een omgeving waar de regen erg onvoorspelbaar is en droogte kan volgen na een drup water is snellere ontkieming een nadeel.

De kennis van dit coole onderzoek, over welke variatie van FLOE1 zorgt voor snellere en welke variatie voor minder snellere ontkieming is handig voor kwekers. Die kunnen het gebruiken voor het ontwikkelen van planten die beter bestand zijn tegen de effecten van klimaatverandering.

Literatuur

Dorone, Y., Boeynaems, S., Flores, E., Jin, B., Hateley, S., Bossi, F., Lazarus, E., Pennington, J.G., Michiels, E., De Decker, M., Vints, K., Baatsen, P., Bassel, G.W., Otegui, M.S., Holehouse, A.S., Exposito-Alonso, M., Sukenik, S., Gitler, A.D., Rhee, S.Y. (2021) A prion-like protein regulator of seed germination undergoes hydration-dependent phase separation. Cell.

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: