Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Hoe licht de wortels bereikt
Na het zaaien van zaadjes begint het wachten tot het eerste blaadjes boven de grond uit steken. Een net ontkiemt plantje, dat zich in het donker de weg naar het licht gevonden heeft. Tot dit licht gevonden is groeit een plant door z’n cellen uit te strekken. Er komen nog geen nieuwe cellen bij. Dit verandert wanneer het z’n blaadjes boven de grond steekt. Licht vertelt de cellen in de plant: Begin met delen. Begin met fotosynthese. Begin met energie verbruiken. Maar hoe vertelt licht dit aan alle cellen van de plant, niet alleen die in het blad maar ook die in de wortels?
Het plant hormoon auxin heft hier een rol. Auxin heeft eigenlijk overal wel een vinger in de pap. Maar een van de belangrijkste taken van auxin is het aanmoedigen van celdelingen. In een zaailing dat nog opzoek is naar licht zit auxin voornamelijk in het bovenste stukje van de steel. Maar zodra licht is gevonden verplaatst auxin naar het puntje van de wortel. Daar beginnen dan de meristem cellen te delen, de wortel groeit.
Dit gebeurt niet in een mutant, kai2, die moeite had met de overgang van donker naar licht. Het bevel van licht: Ga groeien, gebruik energie! Komt niet helemaal goed door. In plaats van te gaan groeien aan de tip van de wortel maakte de plant heel veel zij wortels. Auxin, zo ontdekte onderzoekers, zit hier niet in de tip van de wortel maar aan de bovenkant, daar waar de stem en wortel samenkomen. Hier is een ophoping van auxin, die daar gewoon z’n ding doet: het stimuleren van celdelingen.
De plant zorgt ervoor dat auxin op de juiste plek komt met help van auxin doorlatende PIN-kanaaltjes. Dat is wanneer alles gaat zoals het moet gaan. Dit was niet het geval in de kai2 mutant. De onderzoekers keken daarom wat de PIN-kanaaltjes doen in kai2. In het donker, bij net ontkiemde zaailingen, zitten de PIN-kanaaltjes in kai2 nog op dezelfde plek als in de gewone plant. Maar waar bij het vinden van licht de PIN-kanaaltjes in de gewone plant snel van plek veranderen, doen die van de kai2 plant dat heel langzaam. Auxin kan dus niet snel op de juiste plek komen.
Dit laat zien dat licht aan de hele plant kan vertellen ‘begin met delen, begin met fotosynthese, begin met energie verbruiken’ via KAI2. KAI2 draagt vervolgens de PIN-kanaaltjes op om snel van plek te veranderen. Wat ervoor zorgt dat auxin op de juiste plek komt om celdelingen te stimuleren. Er is een begin op het antwoord hoe licht de wortels bereikt.
Literatuur
Hamon-Josse, M., Villaécija-Aguilar, J.A., Ljung, K., Leyser, O., Gutjahr, C. and Bennett, T. (2022) KAI2 regulates seedling development by mediating light-induced remodelling of auxin transport. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.18110
Plant en Zo 