Bloemen op steeltjes
De paardenbloem, het madeliefje, maar ook de door onderzoekers geliefde zandraket, allemaal groeien ze hun bladeren in de vorm van een rozet. Tussen de bladeren zit er nauwelijks een stukje stengel. Die komt pas wanneer ze gaan bloeien. Maar groeien de planten op in het donker, zo zagen onderzoekers bij de zandraket, dan is de rozet verdwenen. Duidelijk zichtbaar zijn nu de stukjes stengel tussen de bladeren. Nu hebben Utrechtse onderzoekers ontdekt hoe light de rozet groei stimuleert.
Planten groeien vanuit hun groeikernen. Hier nestelt zich een groepje stamcellen, die langzaam delen. Bij iedere deling valt een van de dochtercellen buiten de groep. Deze buiten de stamcel-groep vallende cellen vormen samen de nieuwe bladeren en stengels. Alleen bij rozet vormende planten staat er een rem op de cellen die de stengel gaan vormen. De gen aan/uit zetter ATH1 voorkomt dat de stengelcellen zich kunnen uitrekken, maar doet dit alleen in het licht.
Om de invloed van licht op de werking van ATH1 te onderzoeken, bestudeerde de onderzoekers rozet vorming in planten die licht niet waarnemen. Hierbij zagen ze dat deze planten geen rozet vormden, er waren duidelijk stukjes stengel tussen de bladeren zichtbaar. Net alsof ze in het donker groeide.
De ATH1-PIF schakelaar zorgt voor rozette vorming en bloemen op steeltjes
Alle licht receptoren staan in contact met COP1, die de plant vertelt wanneer het donker is. Vangt een licht receptor licht op, dan staat COP1 uit. Vandaar dat de onderzoekers rozet vorming in planten zonder COP1 onderzochten. Wat bleek, ook deze planten vormde geen rozet. In tegenstelling tot licht waarnemende planten was er in planten die geen licht waarnemen geen ATH1 aanwezig in de toekomstige stengelcellen, ze hadden geen rem.
COP1 lijkt dus ATH1 uit te zetten. Maar als COP1 de enige manager van ATH1 was dan verwachte de onderzoekers een geleidelijke overgang van rozet vorming naar geen rozet vorming. Dit zagen de onderzoekers niet, ook met een beetje licht was er nog rozet vorming. COP1 zo zagen de onderzoekers deed nog iets. Naast het uitzetten van ATH1, zette COP1 ook de PIF-genen aan. Deze genen bleken op hun beurt ATH1 uit te zetten. Maar omdat ATH1 zelf de PIF-genen uitschakelt, is er een balans tussen ATH1 en PIF. Totdat een van de twee de overhand krijgt. Die zet de schakelaar om in zijn voordeel. Is dat ATH1 dan vormt er een rozet, is het PIF, dan komen er zichtbare stukjes stengel tussen de bladeren.
Be aanwezigheid van deze schakelaar bij zandraket zorgt ervoor dat in het licht, zeg maar de normale groeiomstandigheden, de planten een rozet vormen. Totdat de drang om bloemen te vormen de schakelaar omzet. Dan krijgen we bloemen op steeltjes
Literatuur
Shokrian Hajibehzad, S., Silva, S.S., Peeters, N., Stouten, E., Buijs, G., Smeekens, S. and Proveniers, M. (2023), Arabidopsis thaliana rosette habit is controlled by combined light and energy signaling converging on transcriptional control of the TALE homeobox gene ATH1. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.19014
Plant en Zo 