Een wilde erfenis
Nuttige microbe kunnen de plant helpen om de beschikbare microben te gebruiken. Maar moderne gewassen zijn voornamelijk veredeld op het oog van bovengrondse kenmerken, totaal voorbijgaand aan, en misschien onwetend van, de interacties met microben onder de grond. Gebruik van kunstmest en pesticides compenseerde die interacties, maar nu boeren hun kunstmest en pesticiden gebruik willen verlagen komt de vraag hoe kunnen we die nuttige plant-microben interacties stimuleren.
De meeste van de voedingstoffen in de grond komen voor in een vorm die planten niet kunnen gebruiken. Maar microben wel. Zij kunnen de beschikbare voedingstoffen omzetten in een vorm die planten kunnen opnemen en gebruiken. Om daar gebruik van te maken moeten de microben zich dan wel dicht bij de plant bevinden. En de meeste gewassen hebben de mogelijkheid verloren om hun microbiële helpers te kunnen cultiveren. Nu vroeg een nieuwe studie zich af of het mogelijk is voor rijst om deze mogelijkheid te erven van hun wilde verwanten.
Het eerste dat de onderzoekers deden was het kruisen van wilde rijst met gedomesticeerde rijst. Vervolgens groeide de onderzoekers de nakomelingen samen met hun ouders in rijst velden. En analyseerde ze of de nakomelingen de mogelijkheid geërfd hadden om een deel van dezelfde microbioom aan te trekken als hun wilde ouder. Waarbij ze vonden dat de nakomelingen dat inderdaad hadden. Ook vonden ze een aantal plekken in het genoom waar een correlatie mee leek te zijn met deze geërfde mogelijkheid.
Een core microbioom aantrekken
Vervolgens herhaalde de onderzoekers dit veldexperiment met 265 gedomesticeerde rijst varianten en 117 wilde rijst varianten. Waarbij ze wederom plekken op het rijst genoom vonden die correlatie lieten zien met het aantrekken van nuttige microben.
Deze veldstudies lieten zien dat met dezelfde beschikbaarheid aan microben wilde rijst planten een core microbioom aantrekken dat hun hielp om de beschikbare voedingstoffen efficiënter te gebruiken, terwijl gedomesticeerde rijst dit niet of in veel mindere mate deden. Dit laat zien dat het is niet de beschikbaarheid van de microben maar de mogelijkheid om die microben te zien en gebruiken dat gedomesticeerde rijst planten verhindert de beschikbare microben te gebruiken.
Vervolgens zoomde de onderzoekers in op een van de plekken op het genoom dat gecorreleerd was met het aantrekken van nuttige microben. Een receptor-like kinase genaamd OsRLK dat een correlatie liet zien voor het aantrekken van Acinetobacter, een bacterie dat weer gecorreleerd is met efficiënter stikstof gebruik.
Een beetje wild worden
Om na te gaan of wilde rijst OsRLK inderdaad Acinetobacter aantrekt en meer stikstof opneemt creëerde de onderzoekers planten die meer van de wilde rijst OsRLK produceerde. Groeiend met Acinetobacter hadden wilde rijst en gedomesticeerde rijst met wilde rijst OsRLK meer stikstof dan gedomesticeerde rijst zonder wilde OsRLK. Groeiend zonder Acinetobacter was er geen verschil. Dit suggereerd dat wilde rijst OsRLK inderdaad bijdraagt aan het aantrekken van Acinetobacter, en een efficiënter stikstof gebruik.
Als laatste gingen de onderzoekers na hoeveel variatie er was in de sequentie van het OsRLK gen. Hierbij zagen ze dat ook al waren er veel verschillen tussen wilde rijst OsRLK en die in de gedomesticeerde rijst, er maar drie verschillende versies van OsRLK waren, waarvan een bijdraagt aan een efficiënter stikstof gebruik.
Dus alleen het herstellen van het microbioom in de grond is niet genoeg om de nuttige interacties tussen gewassen en microben te herstellen. Deze studie laat zien dat gewassen die zogezegd blind en onwetend zijn in hoe de beschikbare microben populaties te gebruiken het niet beter doen. Deze studie laat ook zien dat gewassen de mogelijkheid om deze nuttige microben te gebruiken kunnen erven van hun wilde verwanten. Wat veredelaars een manier geeft om gewassen te leren om nuttige microben te zien en gebruiken.
Literatuur
Chang, J., Wang, D., Yao, Z. et al. Wild rice locus enables microbiome re-domestication for enhanced nitrogen-use efficiency. Nat Microbiol (2026). https://doi.org/10.1038/s41564-026-02498-x
