Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Oude bladeren eerst
Soms regent het veel, of is er een overstroming en voor je het weet staat een plant onderwater. Op zich niet zo heel erg, als het maar niet te lang duurt. Duurt het wel lang, dan sterven een voor een de bladeren van de plant. Beginnend bij de oudste. Utrechtse onderzoekers zochten uit hoe een plant dit regelt.
Het in goede banen leiden van de reactie op een overstroming is in handen van overstromingsmanager ethyleen. Normaal gesproken knijpt ethyleen er tussen uit. Maar wanneer die is ondergedompeld lukt ethyleen het niet om weg te komen. Dan moet ethyleen z’n werk doen: Het aanzetten van gen-aanzetters zoals EIN3. EIN3 op zijn beurt zorgt er dan weer voor dat de juiste reactie op de overstroming op gang komt. Een daarvan is het laten afsterven van oude bladeren om daar energie uit te halen.
Utrechtse onderzoekers zochten uit hoe de plant ervoor zorgt dat het de oude bladeren als eerst opoffert. Planten zonder EIN3, zo zagen de onderzoekers, hebben geen voorkeur voor welk blad ze als eerste opofferen. Maar de normale voorkeur om oude bladen als eerste op te offeren lag niet aan de hoeveelheid EIN3 in het blad. Die ging in zowel jonge als oude bladeren omhoog na onderdompeling.
ORE1 alleen geactveerd in oude bladeren
EIN3 maakt zelf dus niet het onderscheid tussen jongen en oude bladeren. Maar een van de genen die EIN3 aanzet is aanzetter van de afstervingsprocedure, ORE1, wel. Is ORE1 afwezig dan had de plant na onderdompeling ook geen voorkeur voor afsterving van jonge of oude bladeren. Ook voor ORE1 zagen de onderzoekers dat de hoeveelheid toenam naar onderdompeling in zowel jonge als oude bladeren. Maar alleen in oude bladeren bleek ORE1 ook te zijn geactiveerd. ORE1 kon dus alleen z’n werk doen in de oude bladeren.
Vervolgens onderzochten de onderzoekers hoe de plant ORE1 activeert. Dit deden ze met een plant die meer ORE1 maakt. Plaatsen ze deze plant in een donkere ruimte gevuld met ethyleen, dan activeert de plant ORE1. Maar alleen wanneer ethyleen aanwezig was.
Overstromingsmanager ethyleen zorgt er dus voor zowel de productie van de regulator de afstervingsprocedure, ORE1, als het activeren van ORE1. Dit laatste gaan in oude bladeren sneller dan in jonge. Maar hoe ethyleen ORE1 activeert, en wat ervoor zorgt dat dit in oude bladeren sneller gaat hebben de onderzoekers nog niet ontdekt.
Literatuur
Tom Rankenberg, Hans van Veen, Mastoureh Sedaghatmehr, Che-Yang Liao, Muthanna Biddanda Devaiah, Salma Balazadeh, Rashmi Sasidharan (2022) Ethylene-mediated phosphorylation of ORESARA1 induces sequential leaf death during flooding in Arabidopsis. bioRxiv 2022.11.23.517613; doi: https://doi.org/10.1101/2022.11.23.517613
Plant en Zo 