Loaded defence

Loaded defence

Using an electric current to prevent infections. It sounds strange, but that it works show researchers from England in Scientific Reports.

There is not much that works against infections of Phytophthora palmivora, an oomycete pathogen. But so discovered the researchers, when exposed to an electric field the oomycete swim towards the positive electrode to germinate. This may be a way to prevent plants against Phytophthora palmivora infections.

Plant roots naturally have a verry weak electric field. The tip of the root is slightly negative charged and the elongation zone, there were the cells stretch themselves, is slightly positively charged. But, exposure of tale cress and Medicago truncatula roots to a weak electric field did not influence their growth. But it did influence Phytophthora palmivora, those the researchers found less often on the roots.

An electric field protects plants against Phytophthora palmivora

The researchers have two theories of how an electric field prevents Phytophthora palmivora from colonising the roots. The first hypothesis is that the electric field from the roots loses the competition for Phytophthora palmivora from the artificial electric field. The artificial electric field lures Phytophthora palmivora away from the root. The second hypothesis is that the artificial electric field repels Phytophthora palmivora, keeping it away from the roots.

So it is possible toe protect plants using a weak electric field. The question remaining: what it’s the effect of the electric field on the rest of the microbiome of the plant. These consist mainly out of good natured and beneficial bacteria and fungi, who contribute to the growth and protection of the plant. When those are also repelled or lured away it may influence plant growth negatively.

Literature

Moratto, E., Tang, Z., Bozkurt, T.O. et al. Reduction of Phytophthora palmivora plant root infection in weak electric fields. Sci Rep14, 19993 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-68730-y

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Geladen afweer

Geladen afweer

Een elektrisch veld gebruiken om infecties tegen te gaan. Het klinkt gek, maar het werkt wel degelijk laten onderzoekers uit Engeland in Scientific Reports zien.

Tegen infecties van Phytophthora palmivora, een waterschimmel, is weinig te doen. Maar zo ontdekte onderzoekers bij blootstelling aan een elektrisch veld zwemmen deze waterschimmels naar de positieve electrode om daar te ontkiemen. Dit zou wel eens een manier kunnen zijn om planten tegen Phytophthora palmivora infectie te beschermen.

Plantenwortels hebben van nature een heel zwak elektrisch veld. De tip van de wortel is ietsjes negatief geladen en de regio waar de cellen zich uitrekken is ietsjes positief geladen. Maar, blootstelling van zandraket en Medicago truncatula wortels aan een zwak elektrisch veld bleek geen effect op de groei van de plant te hebben. Wel op Phytophthora palmivora, die troffen de onderzoekers minder vaak aan op de wortels.

Een elektrisch veld kan de plant beschermen tegen Phytophthora palmivora

De onderzoekers hebben twee theorieën over hoe een elektrisch veld Phytophthora palmivora verhindert om de wortels te koloniseren. De eerste hypothese is dat het elektrisch veld van de wortels de competitie om Phytophthora palmivora verliest van het opgewekte elektrisch veld. Het opgewekte elektrisch veld lokt Phytophthora palmivora dus weg. De tweede hypothese is dat het opgewekte elektrisch veld Phytophthora palmivora afstoot, en zo bij de wortels weg houdt.

Het is dus mogelijk zijn om planten met behulp van een zwak elektrisch veld te beschermen tegen infecties. De vraag rest nu nog: wat voor effect heeft het elektrische veld op de rest van het microbioom van de plant. Die bestaat voor het merendeel van goedaardige en gunstige bacteriën en schimmels, die bijdragen aan de groei en bescherming van de plant. Worden die ook weghouden of weggelokt van de wortels, dan kan dat de groei van de plant alsnog nadelig beïnvloeden.

Literatuur

Moratto, E., Tang, Z., Bozkurt, T.O. et al. Reduction of Phytophthora palmivora plant root infection in weak electric fields. Sci Rep 14, 19993 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-68730-y

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.

Counting stomata

Counting stomata

Stomata close after they receive a calcium current. How quickly, that is dependent on the trigger of this current. But how the stomata distinguishes those calcium signals was up till now unknown. A recently in Current Biology published study shows how stomata differentiate between the different signals.

By using a light activated calcium channel the researchers could subject the cells to different calcium signalling regimes. This enabled them to discover that the number of calcium pulses influences stomata closure. After one of two pulses only a small number of stomata closed slowly. By six pulses the majority of stomata were closing a lot quicker, and by twelve pulses all stomata were closed.

The frequency of the pulses also influenced stomata closure. When the calcium pulses occurred with an interval of 60 seconds, the stomata closed after 15 minutes. But when the researchers shortened the frequency of the pulses to 30 seconds, then the stomata closed after 10 minutes. The difference between 60 and 30 seconds intervals appears to come from the merging together of the pulses during a quicker frequency.

The expectation now is that the triggers of calcium signals like CO2 and drought, each trigger a specific pulse frequency and pulse number. In this way the cell knows if the stomata needs to close right away, or that it has more time.

Literature

Huang et al., Guard cells count the number of unitary cytosolic Ca2+ signals to regulate stomatal dynamics, Current Biology (2024), https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.07.086

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Tellende huidmondjes

Tellende huidmondjes

Huidmondjes gaan dicht nadat ze een calcium stroompje hebben ontvangen. Hoe snel is afhankelijk van de gever van dit calcium stroompje. Maar hoe de huidmondjes de calcium stroompjes uit elkaar houden was tot nu toe onbekend. In het onlangs in Current Biology gepubliceerde onderzoek laat zien hoe cellen onderscheid tussen calcium signalen maken.

Door gebruik te maken van een met licht geactiveerd calciumkanaal konden de onderzoekers de cellen onderwerpen aan verschillende soorten calcium signalen. Zo ontdekte ze dat het aantal calcium pulsen invloed had op het sluiten van de huidmondjes. Na een of twee pulsen sloot een klein deel van de huidmondjes zich langzaam. Bij zes pulsen sloot het overgrote deel van de huidmondjes zich een stuk sneller, en bij twaalf of meer zaten alle huidmondjes dicht.

Ook de frequentie van de pulsen had invloed op de sluiting. Zat er tussen de pulsen 60 seconden dan duurde het 15 minuten voordat huidmondjes sloten. Verkorte de onderzoekers de puls frequentie naar 30 seconden, dan sloten de huidmondjes al in 10 minuten. Het verschil tussen de 60 en 30 seconde frequenties lijkt te komen door het samensmelten van de pulsen bij een snellere frequentie.

Het vermoede is nu dat de ontlokkers van calcium signalen zoals CO2 en droogte, elk voor een specifiek puls frequentie en puls aantal zorgen. Op deze manier weet de cel of deze de huidmondjes gelijk moet sluiten of dat er meer tijd is.

Literatuur

Huang et al., Guard cells count the number of unitary cytosolic Ca2+ signals to regulate stomatal dynamics, Current Biology (2024), https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.07.086

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.