A smart one-two reaction

A smart one-two reaction

After recognition of pathogens by plants, often a lot of things simultaneously takes place. Everything to react as soon as possible. Now American and Dutch researchers show that plants initiate the first response to intrudes using a smart one-two like reaction.

An alarm is useful to be notified when something goes wrong. But when thereafter an alarm keeps sounding, then it more likely has a negative than a positive effect. This is the same for the first alarm that plants gives by recognition of pathogens. That alarm is short but intense. But how the plant is regulating this was still unknown. Now researches decided to investigate this.

The alarm signal that is sounded by plants takes the form of a small messenger, PA, which is activating the first line of defence. The researchers discovered that one of the PA producers, DGK5, is working together with one of the pathogen recognisers. When there are pathogens present then this recogniser is turning DGK5 on. This so observed the researchers resulted in more PA.

Using a smart one-two reaction the plant sounds the alarm, and turns this off again

But after detailed studying of DGK5 the researchers noticed something else. That after the turning on of DGK5 by the first pathogen recogniser, a second pathogen recogniser comes along and turns DGK5 off again. This resulted in that for a short time only extra PA is produced. In absence of DGK5 the plant could not react to pathogens. A similar reaction did the researchers observe by absence of the first pathogen recogniser. But was the second pathogen recogniser absent, then the production of PA stayed high.

This smart one-two reaction of pathogen recognisers makes sure that the plant sound the PA alarm. Turning on the first defence response. But because the plant is almost directly turning off this alarm, the PA-messenger is not getting in the way of the rest of the defence reaction.

Literature

Kong et al., (2024) Dual phosphorylation of DGK5-mediated PA burst regulates ROS in plant immunity, Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.12.030

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

Slim een-tweetje

Slim een-tweetje

Wanneer planten ziektemakers herkennen vinden er vaak een heleboel dingen te gelijk plaats. Alles om zo snel mogelijk actie te ondernemen. Nu laten Amerikaanse en Nederlandse onderzoekers zien hoe met een slim een-tweetje planten hun eerste verdediging aanzetten.

Een alarm is handig om je te attenderen dat er iets niet goed gaat. Maar als dat alarm daarna maar blijft loeien dan heeft het eerder een negatief dan een positief effect. Zo ook met het eerste alarm dat planten slaan bij herkenning van ziektekiemen. Dit alarm is kort maar krachtig. Maar hoe de plant dit voor elkaar krijgt was nog onduidelijk. Dit besloten de onderzoekers uit te zoeken.

Het alarm signaal was PA een kleine boodschapper, die de eerste verdediging van de plant aanzet. De onderzoekers ontdekte dat een van de PA producers, DGK5, samenwerkt met een van de ziektemakers herkenners. Waren er ziektemakers aanwezig dan schakelde de herkenner DGK5 aan. Dit zo zagen de onderzoekers zorgde voor meer PA.

Met een slim een-tweetje slaat de plant alarm, en schakelt deze ook weer uit

Maar na gedetailleerde bestudering van DGK5 zagen de onderzoekers nog iets. Namelijk dat na het aanschakelen van DGK5 door de eerste herkenner, er een tweede herkenner voorbijkomt die DGK5 weer uitzet. Dit zorgde ervoor dat er maar voor een korte tijd extra PA bijkomt. Was er geen DGK5 in de plant aanwezig, dan reageerde de plant niet op de ziektemaker. Het zelfde gold als de eerste herkenner afwezig was. Maar was de tweede ziektemaker herkenner afwezig, dan bleef de PA productie hoog.

Door dit slim een-tweetje van de ziektemakers herkenners luid de plant een kort PA alarm. Dit alarm zet de eerste verdediging aan. Maar doordat de plant het alarm al snel weer uitzet, loopt de PA-boodschapper niet in de weg bij de rest van de verdediging.

Literatuur

Kong et al., (2024) Dual phosphorylation of DGK5-mediated PA burst regulates ROS in plant immunity, Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.12.030

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.

Helping hand

Helping hand

Plants do better when they get help from in the soil living microbes. New research from Dutch, Belgian and Swiss researchers shows that this effect is increased when these individual microbes also help each other.

The soil is full of microbes, fungi and bacteria. Lost of these microbes have a positive effect on plants. They not only help plants to grow better but also make them better suited to deal with stress. It is than not surprising that plants actively attract these beneficial microbes. In addition to plants, fungi cultivate their own microbiome. But the influence of this on plants was not yet known.

To find out, researchers grew prunella plants in different soil types. They did this in pots with different compartments. So could bacteria freely move from compartment to compartment, but roots and fungi were more restricted. After analysis of the microbes in the different compartments the researchers noticed that each zone had its own fungal and bacterial composition.

Together they help the plant to grow even better

Subsequently the researchers studied the influence of bacteria on the symbiosis between plants and fungi. First the researchers determined which bacteria lived together with the fungi. Subsequently, the researchers determined which bacteria lived together with the plants. These two groups they compared with each other. Three bacteria genera lived with both the fungi and the plants: Haliangium, Pseudomonas and Devosia.

To investigate the possible influence of those bacteria, the researchers isolated one bacteria: Devosia sp. ZB163. The researchers grew the plants with the bacteria and with or without fungi. It turned out that in the presence of Devosia sp. ZB163 the plants grew better. But when both fungi and bacteria where present, then the plants did even better still.

Thus beneficial bacteria not only have a beneficial effect on plants, but also on the with the plant living fungi. Together they help the plant to grow even better than they do on their own. The more of these beneficial interactions we are able to decipher, the more we can help plants to use these.

Literature

Zhang, C., van der Heijden, M.G.A., Dodds, B.K. et al. A tripartite bacterial-fungal-plant symbiosis in the mycorrhiza-shaped microbiome drives plant growth and mycorrhization. Microbiome 12, 13 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-023-01726-4

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

Helpende hand

Helpende hand

Wanneer planten hulp krijgen van in de grond levende microben doen ze het beter. Nieuw onderzoek van Nederlandse, Belgische en Zwitserse onderzoekers laat zien dat effect nog sterker is wanneer die afzonderlijke microben ook elkaar helpen.

De grond zit vol microben, schimmels en bacteriën. Veel van deze microben hebben een positief effect op planten. Zo helpen ze planten niet alleen om beter te groeien, maar maken ze planten ook beter bestand tegen stress. Het is dan ook niet gek dat planten deze gunstige bacteriën actief aantrekken. Daarnaast cultiveren ook schimmels een eigen microbioom. Maar wat de invloed hiervan dan weer op planten is, was nog niet bekend.

Om dit uit te zoeken, groeide de onderzoekers gewone brunel planten in verschillende soorten aarde. Daarbij plaatsten ze rasters rondom de plant om de grond in verschillende zones op te delen. Zodat er delen waren waar de wortels niet konden komen, maar schimmels en bacteriën wel, en een deel waar alleen bacteriën konden komen. Na analyse van de microben in de verschillende zones zagen de onderzoekers dat elke zone z’n eigen bacterie en schimmel samenstelling had.

Samen helpen ze de plant nog beter te laten groeien

Vervolgens onderzochten de onderzoekers de invloed van bacteriën op de samenwerking tussen planten en schimmels. Eerst bepaalde de onderzoekers welke bacteriën met schimmels samenleven, en vervolgens welke bacteriën met planten samenleven. Deze twee groepen vergeleken ze weer met elkaar. Drie bacterie genera leefde zowel met de schimmels als de planten samen: Haliangium, Pseudomonas en Devosia.

Om te onderzoeken wat de invloed van deze bacteriën kon zijn, isoleerde de onderzoekers een bacterie soort: Devosia sp. ZB163. Met deze bacterie groeide de onderzoekers vervolgens de planten met of zonder schimmels. Wat bleek was Devosia sp. ZB163 aanwezig dan groeide de planten beter. Waren zowel de schimmel als de bacterie aanwezig dan groeide de planten nog beter.

Gunstige bacteriën hebben dus niet alleen een gunstige invloed op planten maar ook op de met planten samenlevende schimmels. Samen helpen ze de plant nog beter te laten groeien dan dat ze alleen al doen. Hoe meer we van zulke gunstige samenwerkingsverbanden we weten te ontrafelen hoe meer we planten kunnen helpen om deze te gebruiken.

Literatuur

Zhang, C., van der Heijden, M.G.A., Dodds, B.K. et al. A tripartite bacterial-fungal-plant symbiosis in the mycorrhiza-shaped microbiome drives plant growth and mycorrhization. Microbiome 12, 13 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-023-01726-4

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.