Handigheid in bloemen
Draai naar links, Draai naar rechts. Spiegelbeeld bloemen plaatsen hun mannelijke en vrouwelijke organen aan tegenovergesteld zijde van de middenlijn om zelffertilisatie te voorkomen. Maar om bestuiving te bevorderen helpt het als de helft van de bloemen van een soort net andersom georiënteerd zijn. Nu rapporteert een groep internationale onderzoekers dat de Zuid Afrikaanse vlinder lelie (Wachendorfia paniculata) doet dit op een manier die verassend genoeg vergelijkbaar is met hoe sekse in mensen wordt bepaald.
In planten kunnen bloemen links-of rechtshandig zijn. In rechtshandige bloemen zit de vrouwelijke stijl rechts van het midden, terwijl de meerderheid van de meeldraden aan de linkerkant zitten. Bij linkshandige bloemen is dit precies andersom. Dit voorkomt zelffertilisatie. Maar omdat bestuivers maar aan een kant van hun lichaam met stuifmeelkorrels oppikken, vindt bestuiving alleen plaats als sommige bloemen in de populatie tegenovergestelde handigheid hebben. In sommige soorten verschilt de handigheid van bloemen van een individu per bloem, in andere soorten zijn de individuen geheel rechts- of linkshandig. In beide gevallen is het niet duidelijk hoe handigheid gereguleerd is.
Draaiende stijlen
De auteurs van dit nieuwe artikel wilde dit uitzoeken, en zoomde in op de Zuid Afrikaanse vlinder lelie, waarvan de individuen links- or rechtshandig zijn. Na bevestiging dat dit inderdaad het geval is zagen de onderzoekers dat de handigheid al in de nog gesloten bloemknoppen zichtbaar was. Een time-lapse video liet twistende stijlen zien, een indicatie dat handigheid meer is dan simpel naar een kant buigen. Inzoomend op individuele cellen van de stijl zagen de onderzoekers dat die aan de basis van de stijl gedraaid waren.
Na per ongeluk een paar bloemknoppen op de kop te hebben gegroeid zagen de onderzoekers een tegenovergestelde handigheid dan verwacht. Dit suggereert dat zwaartekracht betrokken was. Dit in meer detail bestuderend zagen de onderzoekers dat de cellen aan de onderkant zich meer uitstrekte dan die aan de bovenkant, wat de draaiing naar een kant veroorzaakte. Maar door de bloemknoppen op z’n kop te groeien kwamen de cellen die normaal aan de onderkant zitten boven, en die boven liggen onder, wat voor een draaiing de andere kant op zorgde.
Twee voor tango
Om te bevestigen dat de draaiende cellen en zwaartekracht de enige benodigde dingen waren om links- of rechtshandigheid te introduceren stopte de onderzoekers dit alles in een stimulatie. Die bevestigde dat inderdaad draaiende cellen en zwaartekracht was alles wat nodig was. De stimulatie liet ook zien dat als er maar een van die twee aanwezig waren de stijl en meeldraden dan in het midden van de bloem zitten. De bevestigde de onderzoekers vervolgens experimenteel.
Nu de onderzoekers wisten hoe mechanisch gezien de handigheid van bloemen werkt, gingen de onderzoekers opzoek naar de achterliggende genetica. Hiervoor sequencen ze eerst het genoom van de Zuid Afrikaanse vlinder lelie. Als eerste vonden de onderzoekers dat in rechtshandige planten een YUCCA-R gen hadden die afwezig was in linkshandige planten.
Onderliggende genetica
Dieper in duikend in waar in het genoom dit YUCCA-R gen precies zat leidde tot de ontdekking dat linkshandige planten een klein deel van een chromosoom miste. In rechtshandige planten bevat dit stuk DNA het YUCCA-R gen en twee andere genen.
Deze drie genen opvolgend ontdekte de onderzoekers dat het YUCCA-R gen verantwoordelijk is voor de draaiing naar rechts van de stijl, terwijl de andere twee genen verantwoordelijk waren voor het draaien van de meeldraden in de tegenovergestelde richting. Bij afwezigheid van of het YUCCA-R gen of de twee andere genen zaten de stijl en de meeldraden aan dezelfde kant van de bloem.
Dus, de aanwezigheid of afwezigheid van een klein stuk van een chromosoom bepaald of de bloemen van de Zuid Afrikaanse vlinder lelie rechts- of linkshandig zijn. Dit is soort van vergelijkbaar met hoe in mensen de aanwezigheid of afwezigheid van het Y-chromosoom bepaald of een individu een man of vrouw is. Al is dit net zoals in mensen, niet absoluut, zwaartekracht en mogelijke mutaties hebben ook een vinger in de pap.
Literatuur
Haoran Xue et al., Supergene control of chiral development in mirror-image flowers. Science 393, eaeb1157 (2026). https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeb1157
Or voor de BioRxiv versie https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.08.29.672924v1
Plant en Zo 