ENGINEERINGNET.BE - Planten maken een soort ‘puberteit’ door waarin een jonge scheut zijn groeipatroon verandert, wat essentieel is voor overleving en aanpassing aan de omgeving.
Door de richting waarin cellen zich delen te veranderen, kunnen planten meer in de breedte dan in de hoogte groeien, of omgekeerd.
Onderzoekers van het team van prof. Bert De Rybel (VIB-UGent Centrum voor Plantensysteembiologie) en de VIB Screening Core, samen met het Departement Chemie van UGent, zijn de eersten die nu de moleculaire details van de ‘wortelpuberteit’ hebben ontdekt.
De Rybel: "We ontdekten dat een kleine chemische molecule de hoeveelheid van het SPL13 eitwit in plantencellen kan veranderen, wat de oriëntatie van de celdeling regelt en zo het groeipatroon kan veranderen."
De transitie die het resultaat is van SPL13-activiteit wordt gekenmerkt door duidelijke veranderingen in de wortels die cruciaal zijn voor de algehele ontwikkeling van de plant.
Dr. Dominique Audenaert, hoofd van de VIB Screening Core: “We zorgden voor geavanceerde microscopie-gebaseerde screeningtechnologie waarmee we moleculen konden identificeren die de oriëntatie van celdelingen wijzigen in celculturen. Door het werkingsmechanisme van de geïdentificeerde moleculen te bepalen, konden we aantonen dat verandering van de SPL13-productie in cellen leidt tot wortelsystemen die dikker en dieper groeiden.”
Door de niveaus van SPL13 te veranderen, konden de wetenschappers de wortelveroudering zelfs versnellen of vertragen. De Rybel: “Ons onderzoek ontrafelt een voorheen onbekend fundamenteel mechanisme voor de ontwikkeling van planten, en opent nieuwe wegen voor verbeterde gewasopbrengsten in veranderende omgevingsomstandigheden.”
Met een groeiende wereldbevolking is het optimaliseren van de plantengroei en -ontwikkeling van cruciaal belang voor de voedselzekerheid. Door het belang van wortelpuberteit beter te begrijpen kunnen wetenschappers potentiële toepassingen ontwikkelen die wortelgroeipatronen beïnvloeden.
Dit kan op zijn beurt een invloed hebben op oogstopbrengsten in de landbouw via, bijvoorbeeld, het ontwikkelen van planten die beter bestand zijn tegen droogte.
De studie is gefinancierd door de European Research Council, het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek en de China Scholarship Council.
