Hormonal influence on root growth

Hormonal influence on root growth

For a plant a good set of roots is of great importance. Not surprising, lots of hormones have a stake in organizing this. Now a group of international researchers show that one of those hormones, cytokinin, is regulating the production of another, ethylene.

A plant regulates the growth of its roots with help of multiple hormones, which you can think of as managers. They regulate the different processes of root growth, and influence each other. Lots is already known about this, still researchers don’t know everything yet. Like how the interaction between cytokinin and ethylene influences root growth.

The researchers of the study noticed that plants that produce extra cytokinin have shorter roots and smaller root-growth centres. But that when researchers by these plants the production of ethylene blocked, that these plants do produce longer roots. Suggesting that the amount of ethylene determines the root length, and that cytokinin is influencing the amount of ethylene.

Cytokinin causes the roots to produce more ethylene

Subsequently the researchers found out hoe cytokinin does this. They discovered that cytokinin not only activate the genes of ethylene precursor ACC, but also those needed for the converting of ACC in ethylene. When a root is producing ethylene, then this ethylene is making sure its production stays stable.

That cytokinin indeed influences root growth via ethylene, that, the researchers confirmed when they treated plants that don’t produce any ethylene with cytokinin. Under normal circumstances those ethylene free plants have longer roots. But while by ethylene producing plants the root growth is reduced when treated with cytokinin, that was not the case by those that did not produce any ethylene.

The presence of cytokinin causes the roots to produce more ethylene. Depending on the location in the root, this might result in more cell divisions or less cell elongations. Which in turn influences how long the roots get.

Literature

Yamoune A. et al., (2024) Cytokinins regulate spatially-specific ethylene production to control root growth in Arabidopsis. Plant Commun. https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101013

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

Hormonale invloed op wortelgroei

Hormonale invloed op wortelgroei

Een goed stel wortels is voor een plant van groot belang. Veel hormonen hebben dan ook een vinger in de pap. Nu laten een groep van internationale onderzoekers zien dat een van die hormonen, cytokinin, de productie van een andere, ethyleen, aanstuurt.

De plant reguleert de groei van z’n wortels met behulp van meerdere hormonen, die kan je zien als managers. Ze sturen de verschillende processen van wortel groei aan, en beïnvloeden elkaar. En al is hier al veel over bekend, toch weten onderzoekers nog niet alles. Zoals hoe de interactie tussen de hormonen cytokinin en ethyleen wortelgroei beïnvloed.

Het viel de wetenschappers van de studie op dat planten die extra cytokinin aanmaken kortere wortels en kleinere wortelgroeikernen hebben. Maar dat wanneer de onderzoekers bij deze planten de ethyleen productie blokkeerde dat deze planten dan wel lange wortels hebben. Dit suggereert dat de hoeveelheid ethyleen de lengte van de wortels bepaald, en dat cytokinin de hoeveelheid ethyleen beïnvloed.

Cytokinin zorgt ervoor dat de wortels meer ethyleen maken

Vervolgens zochten de onderzoekers uit hoe cytokinin dat doet. Hierbij ontdekte de onderzoekers dat cytokinin niet alleen de genen voor de productie van de ethyleen voorloper ACC aanzet, maar ook die voor de omzetting van ACC in ethyleen. Produceert de wortel eenmaal ethyleen, dan zorgt die ethyleen er ook nog eens voor dat de productie op peil blijft.

Dat cytokinin inderdaad via ethyleen de wortelgroei beïnvloed zagen de onderzoekers toen ze planten die geen ethyleen produceren met cytokinin behandelden. Onder normale omstandigheden hebben deze planten al langere wortels. Maar waar bij ethyleen producerende planten de wortelgroei na behandeling met cytokinin afneemt, was dit veel minder het geval in ethyleen-loze planten.  

De aanwezigheid van cytokinin zorgt er dus voor dat wortels meer ethyleen maken. Afhankelijk van waar in de wortel de geproduceerde ethyleen zich bevindt zorgt dit voor meer celdelingen of minder uitstrekkende cellen. Wat dan weer beïnvloed hoe lang de wortels groeien.

Literatuur

Yamoune A. et al., (2024) Cytokinins regulate spatially-specific ethylene production to control root growth in Arabidopsis. Plant Commun. https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101013

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.

Twilight

Twilight

Twilight, the period between day and night. The duration of twilight influences the growth and flowering of plants. That, are Canadian and Belgian researchers now showing in Scientific Reports.

The influence of twilight on plants was up to date not really studied. For a long time it was difficult to reproduce twilight light conditions artificially. But with current techniques it is finally possible. Therefore the researchers decided to study the influence of twilight length on plants.

The first thing they analysed was of the length of twilight had any influence on the growth and flowering of tale cress plants. These plants naturally grow in regions stretching from the Mediterranean to the north of Norway. With a twilight length of 30 to 60 minutes these plants grew better than without twilight. But lengthening the twilight to 90 minutes resulted in no extra growth compared to no twilight at all. Twilight also caused the plants to flower later. How longer the twilight how later they flowered.

Twilight influences the regulation of stress mechanisms and photosynthesis

Now the question was: which circadian clock genes perceive the twilight? This turned out to be only the morning genes LHY/CCA1. Where those absent, then the plants did not react to twilight. LHY/CCA1, it turned out, got their information about the twilight conditions from the light receptors PHYE, PHYD, and CRY2. In addition, the light receptor PHYB also perceived the twilight, but sends that information directly to the flowering regulators.

The last thing the researchers studied was the effect of twilight on proteins and gene regulation. This they did through comparing plants with and without LHY/CCA1. From this they discovered that twilight influences the regulation of stress mechanisms and photosynthesis.

Twilight, thus, as long as it is not to long, enables plants to grow better. That these plants also flower later is probably due to the fact that when there is a longer twilight period, the plants are growing closer to the poles, which in turn translates into shorter summers. But an abrupt start of the night, like how traditional growth chambers treat plants, with that are probably only good for plants that grow in nature close to the equator.

Literature

Devang Mehta et al., Twilight length alters growth and flowering time in Arabidopsis via LHY/CCA1.Sci. Adv.10,eadl3199(2024).DOI:10.1126/sciadv.adl3199

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

Schemering

Schemering

Schemering, de periode tussen dag en nacht. Hoe lang het schemert is van invloed op de groei en bloei van de plant. Dat laten Belgische en Canadese onderzoekers nu zien in Scientific Reports.

De invloed van het schemerlicht op de plant was tot nu toe niet echt onderzocht. Lang was het moeilijk om de schemer condities kunstmatig reproduceerbaar te produceren. Met de huidige techniek is het nu wel mogelijk. Dus besloten de onderzoekers het effect van schemerlicht te onderzoeken.

Het eerste wat ze na gingen of de lengte van de schemering invloed had op de groei en bloei van de zandraket. De zandraket komt van nature van de mediterrane zee tot in het noorden van Noorwegen voor. Met een schemerlengte van 30 tot 60 minuten groeide de planten beter. Maar bij een schemering van 90 minuten groeide de planten net zo goed als zonder schemering. Schemering zorgde er ook voor dat planten later bloeide, hoe langer de schemering, hoe later ze bloeide.

Schemering beïnvloed de regulatie van het stress mechanisme en fotosynthese

Nu was de vraag: welke biologische klok genen nemen de schemering waar? Dit bleken alleen de ochtendgenen LHY/CCA1 te zijn. Waren die afwezig, dan reageerde de planten niet meer op de schemering. LHY/CCA1, zo bleek verder, kreeg de informatie over schemering weer van de licht receptoren PHYE, PHYD en CRY2. Daarnaast bleek licht receptor PHYB de schemering ook waar te nemen, maar die stuurde de informatie direct naar de bloei-regulators.

Als laatste bestudeerde de onderzoekers het effect van schemering op de aanwezige eiwitten en gen regulering. Dit deden ze door planten met en zonder LHY/CCA1 genen te vergelijken. Hieruit kwam na voren dat schemering de regulatie van het stress mechanisme en fotosynthese beïnvloed.

Schemering, mits niet te lang zorgt er dus voor dat planten beter groeien. Dat deze planten als gevolg ook later bloeien, heeft er waarschijnlijk mee te maken dat met een langere schemering, planten dichter bij de polen groeien, wat vertaalt in kortere zomers. Maar een abrupt begin aan de nacht, zoals traditionele groeikamers planten geven, daar zijn waarschijnlijk enkel planten die van nature bij de evenaar voorkomen mee gediend.

Literatuur

Devang Mehta et al., Twilight length alters growth and flowering time in Arabidopsis via LHY/CCA1.Sci. Adv.10,eadl3199(2024).DOI:10.1126/sciadv.adl3199

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.