Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Ontvanger ontdekt
Planten gebruiken vluchtige stoffen voor communicatie. Over hoe ze deze stoffen maken en versturen is veel bekend. Maar hoe ze de vluchtige signalen van anderen herkennen, dat bleef lang een groot mysterie. Nu hebben Amerikaanse onderzoekers een van de ontvangers ontdekt.
Dat de ontvangers van vluchtige stoffen in planten zo lang onontdekt bleven komt omdat er vaak geen zichtbare afwijking is bij afwezigheid van deze ontvangers. Dit veranderde toen de onderzoekers ontdekte dat de stempel van petunia bloemen klein blijft in afwezigheid van bepaalde vluchtige stoffen.
Normaalgesproken geeft de bloem de benodigde vluchtige stoffen zelf af. Maar niet wanneer het gen ontbreekt dat nodig is voor de productie van deze stoffen. In deze planten blijft de stempel klein. Maar stelen de onderzoekers de stempel tijdens z’n ontwikkeling bloot aan de vluchtige stoffen dan groeit deze tot z’n normale grote. De onderzoekers hadden een zichtbare afwijking ontdekt.
De onderzoekers analyseerde vervolgens de gen regulatie in normale en vluchtige stoffen loze petuniabloemen om de ontvanger van de benodigde vluchtige stof te ontdekken. Hierbij viel het op dat genen die een rol hadden in de reactie op de vluchtige stof karrikin, een stof dat bij bosbranden ontstaat.
Planten hebben receptoren voor het waarnemen van specifieke vluchtige stoffen
Van karrikin is bekent dat planten dit herkennen met behulp van de KAI receptor. Daarom gingen de onderzoekers na welke van de 4 KAI receptoren in petunia aanstaat in de stempel. Dit bleek KAI2ia te zijn. Om zeker te weten dat KAI2ia de ontvanger van de benodigde vluchtige stof was ontwikkelde de onderzoekers KAI2ia loze planten. Bij deze planten bleef de stempel klein, ook na blootstelling aan de benodigde vluchtige stoffen.
Nu de onderzoekers de ontvanger hadden ontdekt konden ze ook de voor stempel groei benodigde vluchtige stof ontdekken. Het eerste wat ze deden was de stempel van de petunia bloemen laten groeien in aanwezigheid van specifieke vluchtige stoffen. Hierbij zagen ze dat na bloedstelling aan (−) – germacrene D de stempel normaal groeide. Dit deed de stempel van vluchtige stoffen loze bloemen ook, maar niet die van KAI2ia loze bloemen.
De volgende stap was ontdekken wat KAI2ia doet na herkenning van (−) – germacrene D. Hiervoor bestudeerde de onderzoekers welke eiwitten KAI2ia bindt. Hieruit kwam MAX2 naarvoren. Samen, zo bleek, zorgen ze ervoor dat gen-uitzetter SMAX1 wordt afgebroken. Wat er weer voor zorgt dat de genen die nodig zijn om de stempel te laten groeien aan gaan.
De onderzoekers laten zien dat herkenning van een specifieke vluchtige stoffen resulteert in het aan/uitzetten van specifieke genen. De uitdaging nu is het ontdekken van de andere ontvangers voor de tal van vluchtige stoffen die planten gebruiken om te communiceren.
Literatuur
Shannon A. Stirling et al., Volatile communication in plants relies on a KAI2-mediated signaling pathway.Science383,1318-1325(2024). www.science.org/doi/10.1126/science.adl4685
M’n nieuwste blog meteen in je inbox?
Wil je mijn blog ondersteunen met een donatie?
Plant en Zo 