Extra auxine tegen de stress
Sommige microben, zoals Pseudomonas, geven planten een helpende hand in stressvolle situaties. Lang was onbekend hoe ze dat precies doen. Nu laat een team internationale onderzoekers in Microbial Biotechnology zien hoe Pseudomonas dat doet.
Planten gekolonialiseerd door gunstige microben doen het in stressvolle situaties vaak beter dan hun niet gekoloniseerde buren. Zo’n koloniserende schimmel of bacterie beïnvloed de wortel architectuur. De wortels hebben bijvoorbeeld meer wortelharen, of vertakkingen. Deze kunnen op hun beurt weer helpen met het opnemen van voedingstoffen bij schaarste. Maar hoe microben die veranderingen in de plant te weeg brengen was tot nu toe niet helemaal duidelijk.
Om dit te achterhalen analyseerde de onderzoekers het genoom van twee in de woestijn voorkomende gunstige Pseudomonas stammen. Zo ontdekte de onderzoekers dat deze bacteriën genen voor de aanmaak van auxine, een planten groeihormoon, bevatten.
Pseudomonas promoot de groei van extra wortelharen
Vervolgens bestudeerde de onderzoekers het effect van kolonisatie van deze bacteriestammen op Arabidopsis, de zandraket. Na koloniseren van de wortel kreeg de plant al snel meer wortelharen. Na een week was ook de invloed van de bacteriën op de wortelgroei zichtbaar. De hoofdwortel was korter, maar had daar en tegen wel meer vertakkingen.
Omdat de Pseudomonas bacteriën auxine aanmaken bestudeerde de onderzoekers het effect daarvan op de gekoloniseerde wortels. Hiervoor gebruikte ze een receptor die oplicht wanneer auxine aanwezig is. Zo zagen de onderzoekers dat de gekoloniseerde wortels meer auxine hadden dan niet gekoloniseerde wortels.
Door de auxine transport kanaaltjes te herschikken beïnvloed Pseudomonas wortelgroei
Maar de invloed van Pseudomonas ging verder dan extra auxine leveren. Dit ontdekte de onderzoekers bij bestudering van de kanaaltjes die auxine van cel tot cel verspreiden. Na kolonisatie herschiken deze kanaaltjes zich. Deze herschikking was nodig voor het effect dat Pseudomonas op de wortelgroei heeft. Waren de auxine verspreidingskanaaltjes afwezig, dan had de kolonisatie geen invloed op de wortelgroei.
Zolang de onderzoekers de gekoloniseerde planten onder optimale omstandigheden groeide was er geen verschil in gewicht ten opzichte van niet gekoloniseerde planten. Ze deden het dus even goed. Dit veranderde toen de onderzoekers de planten in aanwezigheid van zout groeide, toen groeide de gekoloniseerde planten een stuk beter dan de niet gekoloniseerde planten. Bij stress helpt het dus om een gunstige Pseudomonas kolonie in je wortels te hebben.
Literatuur
Marasco, R., Mosqueira, M.J., Seferji, K.A., Al Romaih, S.M., Michoud, G., Xu, J. et al. (2024) Desert-adapted plant growth-promoting pseudomonads modulate plant auxin homeostasis and mitigate salinity stress. Microbial Biotechnology, 17, e70043. Available from: https://doi.org/10.1111/1751-7915.70043
Plant en Zo 