‘Water balloons’ uncovered

‘Water balloons’ uncovered

The leaves of quinoa and ice plants are covered with fine hairs. Long was believed that these hairs help plants coping during water shortage and salt stress. But now Danish researchers show in Current Biology that this is not true: they protect against herbivory insects.

Quinoa and ice plants are salt tolerant and can cope well with water shortages. For a long time it was assumed that the hairs that are covering these plants, are of the same type as the hairs that protect plants of another family against water and salt stress. At the same time more and more indications suggest that these hairs have a different function in quinoa and ice plants. The Danish researchers decided to investigate.

The first thing they did was comparing quinoa plants with and without hairs. They noticed that quinoa plants without hairs survived a period without water better than plants with hairs. The hairs actually made the quinoa plants less able to cope with water stress. This it turned out was also the case for ice plants. Moreover, in case of salt stress the hairless plants were no worse off than the hairy plants.

They do have a protecting function

The question remained, what is the reason for these hairs? The researchers received a hint during a trips infestation. They observed that the hairless plants survived less well than the hairy plants. During a closer analysis, they observed that the hairs prevent trips feeding from young leaves. In absence of hairs, the trips drained the leaves before they even had a chance to fully unfold. The hairs of the hairy plants appeared to be spaced so closely together that the sucking mouth of the trips could not reach the surface of the leaf.

Subsequently the researchers studied if the hairs in addition to a physical barrier also created a chemical barrier. For this the researchers analysed the presence of toxic compounds in the hairs. One of them, oxalic acid, appeared to be present in high amounts. High enough, it turned out to kill spider mites. Moreover it also had a negative influence on the growth of bigger herbivory insects.

The hairs of quinoa and ice plants do have a protecting function. Only not the one we thought it to be. They protect against herbivory insects, and not salt or water stress. The study also shows once again that assumptions need to be taken with a grain of salt till proven.

Literature

Max W. Moog, Xiuyan Yang, Amalie K. Bendtsen, Lin Dong, Christoph Crocoll, Tomohiro Imamura, Masashi Mori, John C. Cushman, Merijn R. Kant, Michael Palmgren. Epidermal bladder cells as a herbivore defense mechanism. Current Biology, 2023; 33 (21): 4662 DOI: 10.1016/j.cub.2023.09.063

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

‘waterballonnen’ ontmaskerd

‘waterballonnen’ ontmaskerd

De bladeren van quinoa en ijskruid zijn bedekt met fijne haartjes. Lang was de gedachte dat deze bladharen de plant helpen bij water tekort en zoutstress. Nu melden Deense onderzoekers in Current Biology dat dat niet klopt: ze beschermen tegen vraatinsecten.

Quinoa en ijskruid zijn zout tolerant en kunnen goed omgaan met water te kort. Lang was de gedachte dat dit kwam doordat ze bedekt zijn met een zelfde soort haartjes die planten van een andere familie beschermen tegen zout en waterstress. Toch kwamen er steeds meer suggesties dat deze haartjes in quinoa en ijskruid een andere functie hadden. De Deense onderzoekers besloten dit nader te bestuderen.

Het eerste wat ze deden van quinoa planten met en zonder haartjes vergelijken. Hierbij viel op dat quinoa planten zonder haartjes na een periode zonder water het beter overleefde dan quinoa planten met haartjes. De haartjes zorgde er dus voor dat de planten slechter tegen een water te kort konden. Dit bleek ook het geval te zijn bij ijskruid planten. Ook in het geval zout stress bleken de haarloze planten het niet slechter te doen dan planten met haren.

Ze hebben weldegelijk een beschermende werking

De vraag bleef, waar dienen die haartjes voor? De onderzoekers kregen een hint toen ze zagen dat de quinoa planten zonder haartjes een trips uitbraak minder goed weerstonden dan harige quinoa planten. Bij nader bestudering, zagen ze dat de haartjes voorkomen dat trips zich aan de jonge bladeren te goed doen. Hadden de planten geen haartjes, dan aten trips de bladeren al op voordat ze goed en wel tevoorschijn waren gekomen. De haartjes van de harige planten bleken zo dicht op elkaar te zitten dat trips met hun zuigmond niet bij het bladoppervlak konden komen.

Vervolgens analyseerde de onderzoekers of de haartjes naast een fysieke ook een chemische blokkade opwierpen. Hiervoor maten de onderzoekers of er giftige stoffen in de haartjes aanwezig zijn. Een daarvan, oxaalzuur, was in grote hoeveelheden aanwezig. Genoeg, zo bleek, om spinmijten te doden. Ook had het een nadelige invloed op de groei van grotere vraatinsecten.

Ze hebben dus weldegelijk een beschermende werking, die haartjes van quinoa en ijskruid. Alleen beschermen ze tegen vraatinsecten en niet tegen water- of zoutstress. Het onderzoek laat ook maar weer eens zien dat aannames met een korrel zout genomen moeten worden totdat ze bevestigd zijn.

Literatuur

Max W. Moog, Xiuyan Yang, Amalie K. Bendtsen, Lin Dong, Christoph Crocoll, Tomohiro Imamura, Masashi Mori, John C. Cushman, Merijn R. Kant, Michael Palmgren. Epidermal bladder cells as a herbivore defense mechanism. Current Biology, 2023; 33 (21): 4662 DOI: 10.1016/j.cub.2023.09.063

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.

Enlarging the throughfare

Enlarging the throughfare

Plant cells are surrounded by cell walls. To stay in contact with their neighbours they have those tunnel like structures, called plasmodesmata. Through these tunnels small molecules can travel from cell to cell. But pathogens also use these throughfares. Now English researchers show that pathogens enlarge these tunnels in a still unknown way.

Plasmodesmta connect neighbouring cells. Through these tunnels molecules can travel from cell to cell. How quickly, that depends on their size. But also if they can adjust the throughfare of these tunnels. This also counts for molecules excreted by pathogens, the so called effectors, they also use these throughfares.

To find out more about the influence of these effectors on plasmodesmata, the researchers studied the mobility of these effectors. Doing this they developed a mobility score for molecules of different sizes. Subsequently they compared the actual mobility of the effectors with the expected mobility score based on their size. Discovering three effectors that behaved differently, their mobility score was higher than expected.

The effectors enlarge the throughfare, but how is still unknown

Subsequently the researchers analysed why these effectors had a higher mobility score. The first thing they checked was if the effectors adjusted the size of the tunnels. Using a fluorescent protein that under normal conditions does not fit through the tunnel. But in the presence of two of the effectors this fluorescent protein could pass through. The effectors increased the tunnel size.

The question remained how they did this. The most logical explanation would be that these effectors were physically adjusting the size. To check this the researchers analysed if the effectors contacted the tunnel edges. This turned out not to be the case. The effectors also did not have an effect on known plasmodesmata influencing genes.

They show there is a still unknown way through which molecules can effect plasmodesmata size. For this this study show the first indicators.

Literature

Mina Ohtsu, DJoanna Jennings, Matthew G. Johnston, Andrew Breakspear, Xiaokun Liu, Kara Stark, Richard Morris, Jeroen de Keijzer, and Christine Faulkner (2023) Assaying effector cell-to-cell mobility in plant tissues identifies hypermobility and indirect manipulation of plasmodesmata. Molecular Plant-Microbe Interactions https://doi.org/10.1094/MPMI-05-23-0052-TA

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

Doorgang vergroten

Doorgang vergroten

Plantencellen, omgeven door een celwand, staan met elkaar in contact via zogenaamde tunnels, plasmodesmata. Door deze tunnels kunnen kleine moleculen zich van cel tot cel verplaatsen. Ook ziekteverwerkers gebruiken deze doorgangen. Nu laten Engelse onderzoekers zien dat ziekteverwerkers deze tunnels oprekken op een nog onbekende manier.

Plasmodesmata verbinden naast elkaar gelegen cellen met elkaar. Door deze tunnels kunnen moleculen zich van cel naar cel verplaatsen. Hoe snel ze dit doen is afhankelijk van hun grote. Maar ook van of ze de doorgang van deze tunnels aanpassen. Ook moleculen uitgescheiden door ziekteverwekkers, de zogenaamde effectoren, maken gebruik van deze doorgangen.

Om meer over de invloed van deze effectoren op plasmodesmata te weten te komen bestudeerde de onderzoekers de mobiliteit van deze effectoren. Om dit te meten ontwikkelde ze eerst een mobiliteitsscore voor moleculen van verschillende grote. De eigenlijke mobiliteit van de effectoren vergeleken ze met de verwachte mobiliteitsscore. Drie effectoren vielen hierbij op, ze hadden een hogere mobiliteitsscore dan verwacht.

De effectoren vergroten de doorgang, maar hoe is nog de vraag

Vervolgens onderzochte de onderzoekers de rede van de hogere mobiliteitsscore. Het eerste wat ze checkte was of de effectoren de tunnel grote aanpaste. Hierbij maakte ze gebruik van een fluorescerend eiwit dat normaal gesproken niet door de tunnel past. Maar in aanwezigheid van twee van de effectoren lukte dat nu wel. De effectoren hadden de doorgang vergroot.

De vraag was echter hoe. De meest logische optie was dat ze fysiek de doorgang vergrote. Om dit te checken bestudeerde de onderzoekers of de tunnelwanden en de doorgang vergrotende effectoren in contact met elkaar komen. Dit bleek niet het geval te zijn. Ook bleken de effectoren geen effect te hebben op bekende plasmodesmata beïnvloedende genen.

Er is dus een nog onbekende manier om plasmodesmata doorgangen te beïnvloeden. Dit onderzoek laat daarvoor de eerste aanknopingspunten zien.

Literatuur

Mina Ohtsu, DJoanna Jennings, Matthew G. Johnston, Andrew Breakspear, Xiaokun Liu, Kara Stark, Richard Morris, Jeroen de Keijzer, and Christine Faulkner (2023) Assaying effector cell-to-cell mobility in plant tissues identifies hypermobility and indirect manipulation of plasmodesmata. Molecular Plant-Microbe Interactions https://doi.org/10.1094/MPMI-05-23-0052-TA

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.