Gewapend tegen zout
Bij een overdaad aan zout onderneemt de plant actie. Onder andere, zo laten onderzoekers onder leiding van Christa Testerink in The Plant Cell weten, bij hun celwand. Deze passen ze aan om schade door natrium ionen te voorkomen.
Planten houden net als veel andere organismen niet van een te veel aan zout. Het tast hun cellen aan. Als ze de kans hebben groeien ze er actief van weg. Maar vermijding is niet altijd mogelijk. Daarom bestudeerde de onderzoekers het effect van een te veel aan zout als de wortel geen keus heeft om er vanaf te groeien.
Het eerste wat ze nodig hadden is een zichtbare aanpassing. Deze vonden de onderzoekers toen ze Arabidopsis wortels zowel een zwaartekracht uitdaging gaven als zout stress. Wortels die ook met zout stress te maken hadden groeide minder snel weer recht naar beneden dan wortels die enkel een zwaartekracht uitdaging hadden.
Vervolgens analyseerde de onderzoekers de wortel groei 345 verschillende Arabidopsis variaties onder deze omstandig heden. Hierbij zagen ze enige variatie in de snelheid en mate waarmee de wortel weer recht omlaag ging groeien. Deze variatie gebruikte de onderzoekers vervolgens om de hieraan bijdragende genen mee op te sporen. De waargenomen variatie correleerde aan de verschillen in die de onderzoekers zagen in het ExAD gen.
ExAD zorgt bij aanwezigheid van te veel zout dat de celwand stevig genoeg blijft
Van ExAD was al bekend dat het bijdraagt aan de stevigheid van de celwand. Maar hoe dat bijdraagt aan een beter zouttolerantie was tot nu toe onbekend. Om dit te testen onderwierpen de onderzoekers zaailingen zonder ExAD aan de zwaartekracht/zout test. Wat opviel was dat de wortels van zaailingen zonder ExAD sneller dan de zaailingen met ExAD weer recht naar benenden groeiden.
Maar bestudering van de celwand wees erop dat dit niet kwam omdat ze beter tegen zout konden. Juist het tegenover gestelde. De moleculen in hun celwand waren minder met elkaar verbonden. Dit maakte de celwand zwakker. Zwakkere celwanden maken het makkelijker voor de wortel om te buigen. Maar laten ook meer zout moleculen door.
ExAD zorgt er dus voor dat in aanwezigheid van zout voor dat de celwand stevig genoeg blijft. Meer onderzoek is nodig om te analyseren hoe de verschillende variaties in het ExAD gen bijdragen aan zouttolerantie. Zodat veredelaars deze kennis kunnen gebruiken bij het kweken van zouttolerante gewassen.
Literatuur
Yutao Zou, Nora Gigli-Bisceglia, Eva van Zelm, Pinelopi Kokkinopoulou, Magdalena M Julkowska, Maarten Besten, Thu-Phuong Nguyen, Hongfei Li, Jasper Lamers, Thijs de Zeeuw, Joram A Dongus, Yuxiao Zeng, Yu Cheng, Iko T Koevoets, Bodil Jørgensen, Marcel Giesbers, Jelmer Vroom, Tijs Ketelaar, Bent Larsen Petersen, Timo Engelsdorf, Joris Sprakel, Yanxia Zhang, Christa Testerink, Arabinosylation of cell wall extensin is required for the directional response to salinity in roots, The Plant Cell, 2024;, koae135, https://doi.org/10.1093/plcell/koae135
Plant en Zo 