Stuifmeelkorrel navigatie
Een dubbele bevruchting van een eicel is niet bevorderlijk voor gezond nageslacht. Ook planten treffen daarom maatregelen om dit te voorkomen. Nu laten onderzoekers uit Japan zien hoe de plant dat aanpakt.
Het landen van een stuifmeelkorrel op de stamper van een bloem is pas de eerste horde bij de bevruchting van de eicel. Na landing stimuleert de stuifmeelkorrel de groei van een stuifmeelkorrelbuis naar de eicel toe. Gedurende deze groei krijgt de stuifmeelkorrelbuis instructies van de eicel. De Japanse onderzoekers besloten dit proces nader te onderzoeken.
Dit deden ze door de groei van de stuifmeelkorrelbuis minutieus vast te leggen. Hierbij ontdekte de onderzoekers wat de keuze voor een bepaalde eicel beïnvloed. Dit bleek niet af te hangen van waar op de stempel de stuifmeelkorrels landde. Een stuifmeelkorrel buis groeit namelijk niet recht naar beneden, maar een beetje zigzaggend. Zodra zo’n zigzaggende stuifmeelkorrelbuis in de buurt kwam van een eicel remde de groei af. Vervolgens groeide de stuifmeelkorrelbuis gericht, maar langzaam naar de eicel toe.
De eicel verzend op z’n minst drie signalen die de stuifmeelkorrelbuis voor navigatie kan gebruiken
Dat de plant dit precies reguleert wordt duidelijk bij moederplanten die essentiële bevruchtingsgenen missen. Daar gaat het fout en weet de stuifmeelkorrelbuis de eicel niet te vinden. De eicellen geven dus een signaal af van hier ben ik. Al is nog onduidelijk hoe dit signaal er precies uit ziet.
Het volgende dat de onderzoekers na gingen was of er ook een signaal was dat dubbele bevruchting tegen ging. Hierbij viel op dat bij moederplanten zonder FERONIA de eicellen vaak dubbel bevrucht waren. Dit suggereert dat FERONIA een signaal uitzend van: stop ik ben al bevrucht.
De onderzoekers denken dat de eicel dit signaal eigenlijk al verstuurd vlak voordat de bevruchting plaatsvindt. Dit remt in eerste instantie de competitie af. Maar sluit nog niet geheel een tweede bevruchting uit. Dit bleek pas het geval te zijn 45 minuten na de bevruchting.
Onderzoekers moeten dus op zoek naar minimaal drie signaalstoffen. Een die verteld hier ben ik. Een die aangeeft stop, er is al een gegadigde. En een die zegt: ik ben bevrucht. Samen vormen ze het navigatiesysteem voor de stuifmeelkorrels.
Literatuur
Yoko Mizuta, Daigo Sakakibara, Shiori Nagahara, Ikuma Kaneshiro, Takuya T Nagae, Daisuke Kurihara, and Tetsuya Higashiyama (2024) Deep imaging reveals dynamics and signaling in one-to-one pollen tube guidance, EMBO reports https://doi.org/10.1038/s44319-024-00151-4
Plant en Zo 