Bloemgenen kapen om gallen te maken
Hoe Dasineura asteriae het voor elkaar krijgt om op bloemen lijkend gallen te produceren.
Grote kans dat je ze weleens voorbij hebt zien komen, gallen, misvormingen op bladeren of takken. Larven van verschillende insecten produceren gallen, variërend van simpele misvormingen tot complexe structuren. Zoals de door Phil Gates omschreven sponsballen in zijn Substack post “Sponge balls are in season”. Het was dit artikel dat me rechtop deed zitten toen ik een paper voorbij zag komen genaamd “Dasineura asteriae Reprograms the Flower Gene Expressions of Vegetative Organs to Create Flower‐Like Gall in Aster scaber”.
En alhoewel deze op bloemen lijkende gallen misschien visueel minder aantrekkelijk zijn dan de sponsballen van Phil Gates, zijn ze niet te min indrukwekkend. Deze op waterlelies lijkende structuren zijn meer dan simpele misvormingen. En hun vorm is des te opvallender wanneer je beseft dat de bloemen van Aster scaber op die van madeliefjes lijken.
Geïntrigeerd besloten de onderzoekers om uit te vinden hoe de vlieg Dasineura asteriae dit voor elkaar krijgt. De onderzoekers begonnen met een gedetailleerde bestudering van de op bloemen lijkende structuur. Ze zagen dat na dat de larven van Dasineura asteriae uit het ei waren gekropen, deze zich verticaal in het blad nestelde.
Niet voor voortplanting
Daar begonnen de larven met het vormen van een klein kamertje door de plant meer trichomen, bladharen, te laten maken, die bogen vervolgens naar elkaar toe om de larven overdekken. Vervolgens zagen de onderzoekers dat binnen een week er een doom structuur vormen op het blad. Hieruit groeide op bladkroon lijkende bladeren. De ontwikkeling van deze bladeren zetten zich voort, en vormde een soort van rozet. Later in de ontwikkeling, kleurde de doom structuur geel, roze, rood, of wit. Wat het op een bloemknop doet lijken.
Terwijl de onderzoekers de op bloemen lijkende structuren bestudeerde viel op dat in contrast met echte bloemen, deze structuren geen voortplantingsorganen hadden. De bloembladeren, meeldraden, pollen, en stamper waren allemaal afwezig. Op hun plek was een holle ruimte waar de larven zich huisde.
Vervolgens zochten de onderzoekers uit hoe deze structuren tot stand kwamen. Hiervoor brachten de onderzoekers eerst het genoom van Aster scaber in kaart, zochten ze de bloem vormende genen op, en gingen na hoe deze zich gedragen. Ze zagen dat in de op bloemen lijkende gallen de bloem vormende genen actief waren. Met een uitzondering: de genen verantwoordelijk voor de productie van de voortplantingsorganen. Die werden actief onderdrukt.
Hormonaal disbalans
Nu was de vraag, wat activeert de bloem vormende genen. Om hierachter te komen bestudeerde de onderzoekers het niveau van de hormonen in de bladeren en op bloemen lijkende structuren. Hormonen zoals auxine en cytokine beïnvloeden orgaan ontwikkeling. Het viel op dat van een specifieke cytokine variant er veel aanwezig was, terwijl van een ander groeihormoon, auxine, er nauwelijks iets gemeten werd.
Toen de onderzoekers de larven wat meer bestudeerde, viel het hun op dat deze verdachtmakenden hoeveelheden auxine hadden, terwijl cytokine nauwelijks aanwezig was. De onderzoekers vermoeden dat de larven de auxine die ze binnenkrijgen met hun eten vasthouden, terwijl ze de binnengekregen cytokine wel uitstoten. Met als gevolg dat een hormonaal disbalans ontstaat dat de productie van op bloemen lijkende gallen activeert.
Maar of dit de enige manier is waarop de larven van Dasineura asteriae de vorming van op bloemen lijkende gallen sturen, of dat ze dit ook nog op een meer actieve manier doen, dat is op dit moment nog onbekend.
Literatuur
Boo, K.-H., Oh, Y.K., Møller, C., Lee, D., Jeon, G.L., Kim, D., Burow, M., Großkinsky, D.K., Kim, J., Ryu, M.Y., Lee, B., Suh, J., Ha, C.M., Roitsch, T., Lim, P.O., Berger, F., Suh, J.-W., Kim, S.-I., Oh, T.R., Cho, S.K., Kim, W., Kim, S., Riu, K.Z. and Yang, S.W. (2025), Dasineura asteriae Reprograms the Flower Gene Expressions of Vegetative Organs to Create Flower-Like Gall in Aster scaber. Plant, Cell & Environment. https://doi.org/10.1111/pce.70127
Plant en Zo 