Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Gevormd door licht
Planten passen hun uiterlijk aan hun omgeving aan. Zo groeien planten meer de lengte in wanneer ze in de schaduw staan. Ook beïnvloedt het licht waar en hoeveel zijtakken er groeien. Maar hoe dit werkt was tot nu toe onduidelijk. Nu laten onderzoekers uit China en het Verenigd Koninkrijk zien hoe light de uitgroei van zijknoppen regelt.
Hoe en waar zijtakken nodig zijn is van tevoren moeilijk te bepalen. Daarom vormen planten met enige regelmaat zijknoppen. Vragen de omstandigheden erom, dan groeien deze zijknoppen uit tot zijtakken. Of de zijknoppen uitgroeien of juist blijven slapen hangt onder andere af of de plant in de schaduw of juist in de felle zon staat. Staan ze in de schaduw dan blijven de zijknoppen slapen.
Dit zagen de onderzoekers dan ook tijdens het groeien van tomatenplanten, hoe meer schaduw hoe minder zijtakken. De hoeveelheid HY5, die doorgeeft hoeveel zonlicht vs schaduw er is, reflecteerde dit. Hoe meer schaduw, hoe minder de onderzoekers HY5 in de knoppen aantroffen. Het tegenover gestelde zagen ze voor de zijknoppen manager BRANCHED1. Hoe meer schaduw, hoe meer BRANCHED1 aanwezig was.
Bij zonlicht helpt HY5 de zijknoppen uit hun slaap te ontwaken
Om de bestuderen hoe HY5 en BRANCHED1 elkaar beïnvloeden bestudeerde de onderzoeker de uitgroei van knoppen in planten zonder HY5 of BRANCHED1. Waar HY5-loze planten juist minder zijtakken hadden, hadden BRANCHED1-loze planten er juist meer. Terwijl afwezigheid van zowel HY5 als BRANCHED1 ook voor meer zijtakken zorgde. Wat laat zien dat HY5 BRANCHED1 beïnvloed, maar BRANCHED1 HY5 niet.
Door te kijken naar welke genen een ander expressie patroon vertonen in HY5-loze en BRANCHED1-loze planten ontdekte de onderzoekers hoe HY5 en BRANCHED1 te werk gaan. Zo zagen ze dat BRANCHED1 de productie van de hormonen cytokinin en gibberelline zuur uitschakelt. Wat ervoor zorgt dat de knoppen blijven slapen. Om deze te ontwaken zet HY5 de genen aan die nodig om het hormoon brassinosteroide te maken. Brassinosteroide zet op zijn beurt dan weer BZR1 aan die BRANCHED1 uitschakelt.
Bij veel zonlicht schakelt HY5 dus indirect BRANCHED1 uit, waardoor de knoppen uit hun slaap kunnen ontwaken en uitgroeien in zijtakken. Het lijkt omslachtig, zoveel tussen stappen. Maar het helpt de plant om niet bij een enkele straal zonlicht de knoppen uit te laten lopen. Pas als de plant echt in het zonnetje staat, komen de zijtakken tevoorschijn.
Literatuur
Han Dong, Jiachun Wang, Xuewei Song, Chaoyi Hu, Changan Zhu, Ting Sun, Zhiwen Zhou, Zhangjian Hu, Xiaojian Xia, Jie Zhou, Kai Shi, Yanhong Zhou, Christine H. Foyer, and Jingquan Yu (2023) HY5 functions as a systemic signal by integrating BRC1-dependent hormone signaling in tomato bud outgrowth. PNAS 120 (16) e2301879120 https://doi.org/10.1073/pnas.2301879120
Wil je mijn blog ondersteuen met een donatie?
Plant en Zo 