Van groei naar bloei
Tijdens de overgang van groei naar bloei veranderen groeikernen van vorm en functie. In plaats van bladeren gaan ze nu bloemen produceren. Een team onder leiding van George Coupland bracht in kaart wat er precies veranderd en hoe de plant dat reguleert.
Groeikeren zorgen ervoor dat planten gedurende hun hele leven nieuwe weefsels kunnen aanmaken. Zo maakt de wortelgroeikern nieuwe wortels aan. En de stengelgroeikern nieuwe stengels en bladeren. Maar op het moment dat het tijd is om te bloeien en voort te planten, ondergaat de stengelgroeikern een transformatie. Niet langer onderdrukken de groeikerncellen de bloei-genen. Nu gaan ze juist actief de blad-genen onderdrukken. Maar wat er gebeurt tijdens die overgang, dat zochten de onderzoekers uit.
Om te beginnen brachten ze in kaart wat voor zichtbare veranderingen zich voortdeden in de groeikern. Zo ontdekte ze dat de groeikern meer cellen krijgt en koepelvormig wordt. Een belangrijk regulator hierin bleek AP2 te zijn. De groeikeren van planten zonder AP2 ondergingen deze veranderingen niet. Maar maakte planten meer AP2 aan, dan groeide de groeikern nog meer.
Tijdens de overgang van groei naar bloei neemt SOC1 het stokje van AP2 over
De groei van de groeikern, zo ontdekte de onderzoekers, zat er vooral in dat de zones om de kern in omvang toenamen. Er waren dus meer dochtercellen, die klaar stonden om zich verder te ontwikkelen. Gedurende de eerste vier dagen van de overgang ontwikkelde ze nog tot bladeren. Daarna begonnen ze zich ook tot bloem te ontwikkelen, en zeven dagen na het begin van de overgang ontwikkelede er zich enkel nog bloemen.
Vervolgens bestudeerde de onderzoekers hoe lang het AP2 aanwezig blijft. Van AP2 is namelijk bekend dat het de ontwikkeling van bloemen onderdrukt. Maar, zo zagen de onderzoekers, AP2 is zeven dagen na het begin van de overgang al afwezig. Dit bleek te komen door het bloem ontwikkeling stimulator SOC1. SOC1 komt wanneer de overgang begint. AP2 probeert in het begin SOC1 nog wel tegen te houden. Dit lukt tot ongeveer zeven dagen na het begin van de overgang. Daarna neemt SOC1 het stokje van AP2 over, en houdt het AP2 tegen.
Op het moment dat SOC1 de overhand krijgt van AP2 is de overgang compleet. De groeikern maakt nu enkel en alleen nog maar bloemen aan.
Literatuur
Bertran Garcia de Olalla, E., Cerise, M., Rodríguez-Maroto, G. et al. Coordination of shoot apical meristem shape and identity by APETALA2 during floral transition in Arabidopsis. Nat Commun 15, 6930 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-51341-6
Deel dit
Plant en Zo 