Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Infectie veroorzaakt extra wortelgroei
Nematoden of aaltjes die planten infecteren kunnen grote schade aanrichten. Deze parasieten infecteren planten via hun wortels. Eenmaal binnen werken ze zich een weg richting de vaatbundels om zich daar te goed te doen aan alles wat er maar lang komt. Ter compensatie groeien er meer zijwortels rond de plaats van infectie. Maar tot nu toe was nog niet duidelijk hoe de door nematode aangezette zijwortelgroei tot stand komt. Een team van Wageningse onderzoekers zocht het uit.
Om de correlatie tussen wortelgroei en nematoden te onderzoeken telde de onderzoekers het aantal zijwortels en het aantal nematode infecties. Wat bleek, bij naarmate het aantal infecties toenam, nam ook het aantal zijwortels toe. Maar waar bij ongeïnfecteerde planten de zijwortels gelijkmatig over de wortel zijn verdeeld, groepeerde de zijwortels bij geïnfecteerde planten rond de plaats van infectie.
Om te analyseren waarom dit zo was, keken de onderzoekers naar de infectie en wond manager JA en z’n medewerker ERF109. Zowel de hoeveelheid JA en ERF109 nam toe aan het begin van een infectie. Maar ERF109 nam alleen toe als de plant JA kon waarnemen. Kon de plant JA niet waarnemen of was ERF109 afwezig. Dan, zo bleek, maakte de plant ook minder zijwortels aan na een infectie. ERF109 is dus belangrijk om de extra zijwortels rond de infectie plek te krijgen.
ERF109 zorgt dus lokaal voor extra auxine productie
Vervolgens keken de onderzoekers naar wat ERF109 doet. De taak van ERF109 is om genen voor de productie van de wortelgroei manager auxine aan te zetten. Bij aanwezigheid van ERF109 zagen de onderzoekers dan ook extra auxine op de infectie plek, bij afwezigheid van ERF109 niet.
Om uit te sluiten dat de geobserveerde auxine ergens anders vandaan komt blokkeerde de onderzoekers de auxine productie in de stengel, wortel of de hele plant. Dit liet zien dat blokkade in de stengel niks uitmaakte voor de wortel groei. Maar blokkeerde de onderzoekers auxine productie in de wortel of in de hele plant, dan maakte de plant geen extra zijwortels aan na infectie. ERF109 zorgt dus lokaal voor extra auxine productie.
Het onderzoek laat zien dat de extra wortelgroei rond de plek van infectie een direct gevolg is op de infectie. De reactie van de plant op de infectie zorgt lokaal voor extra aanmaak van auxine wat tot extra wortelgroei leidt. Het is een bewuste actie van de plant om zo het verlies aan wortelgroei veroorzaakt door de infectie te compenseren.
Literatuur
Guarneri, N., Willig, J.-J., Sterken, M.G., Zhou, W., Hasan, M.S., Sharon, L., Grundler, F.M.W., Willemsen, V., Goverse, A., Smant, G. and Lozano-Torres, J.L. (2023) Root architecture plasticity in response to endoparasitic cyst nematodes is mediated by damage signaling. New Phytol, 237: 807-822. https://doi.org/10.1111/nph.18570
Plant en Zo 