Hoe te stoppen

---

Hoe te stoppen

Groeien of niet groeien, dat is de vraag. Het heeft invloed op de vorm van een plant. Dus de vraag wanneer begin ik met groeien en wanneer stop ik is een belangrijke. En dit is ook de vraag die onderzoekers uit Duitsland, die planten wortels bestuderen bezighoudt.

Wortelgroei is opgedeeld in verschillende onderdelen, elk georganiseerd in verschillende regio’s van de wortel. Helemaal in het puntje van de wortel zitten de snel delende cellen. Omdat plantencellen vanwege hun celwand aan elkaar vastzitten, en dus niet van plaats kunnen veranderen, raken deze cellen steeds verder van de worteltip verwijderd. Hoe verder ze van de tip zijn hoe langzamer ze delen. Tot ze zo ver van de tip verwijderd zijn dat ze stoppen met delen en beginnen met het zich uitstrekken. Nog verder van de worteltip verwijderd stoppen de cellen ook met uitstrekken, ze zijn de wortelcellen volwassen en beginnen ze zich te specificeren.

Het was al bekent dat een ophoping van in de tip van de wortel van het hormoon auxin de cellen aanzet tot deling. Met het verder weg van de wortel tip raken verminderd de invloed van auxin op de cel. De cel gaat hierdoor langzamer delen. Naast auxin hebben ook de hormonen cytokinin, brassinosteroïden en ethyleen hebben een vinger in de pap als het gaat om wortel groei. Zo probeert cytokinin de invloed van auxin te verminderen. Cytokinin haalt de cellen als ware over om te stoppen met delen en beginnen met zich uit te strekken.

De Duitse onderzoekers hebben nu ontdekt dat cytokinin ook een rol heeft in het stoppen van dit uitstrekken. Bij aanwezigheid van cytokinin in het groeimedium zagen de onderzoekers dat de cellen in de wortels eerder stopte met zich uit te strekken. Terwijl planten die door een mutatie blind waren voor cytokinin veel langer doorgingen met uitstrekken. Roept cytokinin ook de uitstrekkende cellen op om volwassen te worden?

Een kenmerk van volwassen wortelcellen is dat de celwand minder flexibel is. Met dit in gedachte keken de onderzoekers naar het effect van cytokinin op de flexibiliteit van de celwand. Aanwezigheid van cytokinin in het groei medium zorgt ervoor dat de celwand sneller verstijfd dan bij afwezigheid van cytokinin. Het lijkt er dus op dat wortelcellen stoppen met uitstrekken omdat de celwand verstijft. Wortelcellen van planten die auxin minder goed kunnen opnemen daar en tegen hebben een flexibeler celwand, ook wanneer er cytokinin in het groeimedium zit.

Beinvloed auxin hier de invloed van cytokinin? En werkt auxin het uitstrekkende effect van cytokinin tegen? Werken auxin en cytokinin hier just samen om groeiende wortelcellen volwassen te krijgen? Of is er een ander hormoon dat hier de dienst uit maakt? Dit zijn vragen die nog niet beantwoord zijn. Wel staat vast dat om te stoppen met groeien de celwand van de cel moet verstijven. Hoe snel dit gebeurt is afhankelijk van hoeveel cytokinin en auxin aanwezig is. Maar voor nu, stoppen is dus niet zo simpel als het lijkt.

Literatuur

Shanda Liu, Sören Strauss, Milad Adibi, Gabriella Mosca, Saiko Yoshida, Raffaele Dello Ioio, Adam Runions, Tonni Grube Andersen, Guido Grossmann, Peter Huijser, Richard S. Smith, and Miltos Tsiantis (2022) Cytokinin promotes growth cessation in the Arabidopsis root. Current Biology 32, 1–12 doi: 10.1016/j.cub.2022.03.019