Eiwit maakt gewas weerbaarder tegen verzilting

Dankzij dit eiwit kan de plant zich ontwikkelen ondanks verzilting van de bodem. De bevindingen van de onderzoekers zijn gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Plant Cell en vormen volgens Wageningen University & Research een belangrijke basis voor verder onderzoek naar de ontwikkeling van weerbare gewassen.

Hoogleraar plantenfysiologie Christa Testerink meldt dat zoute bodems vooral een negatieve invloed hebben op de vorming van zijwortels. 'Planten hebben juist zijwortels nodig om water en voedingsstoffen op te nemen. De groei van deze wortels wordt gereguleerd door het hormoon auxine. Zout zorgt ervoor dat de plant signalen van dat hormoon minder goed oppikt, waardoor de ontwikkeling van zijwortels achterblijft.'

Mechanisme van zandraket

Voor onderzoek aan plantensoorten met minder zoutstress doken onderzoekers in het moleculaire mechanisme van zijwortelvorming van het gewas zandraket. Uit eerder onderzoek was al bekend dat het eiwit LBD16 werkt als schakelaar tussen auxine en de vorming van zijwortels. Dit eiwit zet de genen aan die zijn betrokken bij het maken van zijwortels.

Bij bestudering van zandraket bleek dat de werking van auxine in een zoute omgeving weliswaar sterk afneemt, maar dat de hoeveelheid LBD16 juist stijgt. Volgens Testerink is dit een aanwijzing dat er een alternatieve route moet zijn die het eiwit aanstuurt, waardoor de plant ook in een zoute omgeving zijwortels maakt. 'Die route hebben we gevonden met de ontdekking van een andere activator, het eiwit ZAT6.'

De hoogleraar plantenfysiologie legt uit dat dit eiwit de rol als regulator overneemt van auxine. 'Deze ontdekking vormt een belangrijke basis voor verder onderzoek naar vergelijkbare lokale moleculaire netwerken in zijwortels die ervoor zorgen dat planten in stresssituaties kunnen functioneren. Niet alleen bij verzilting, maar ook bij droogte en hitte. Dit kan veredelaars helpen om de wortelgroei van planten zo te veranderen dat er weerbaardere rassen ontstaan.'

Het onderzoek van Testerink maakt deel uit van het grote onderzoeksprogramma 'CropXR'. Hierin gaat Wageningen University & Research samen met de universiteiten van Utrecht, Delft en Amsterdam verder werken aan de fundamentele kennis en methoden voor het ontwikkelen van weerbare gewassen. Volgens de hoogleraar plantenfysiologie ligt in 'CropXR' de focus niet zozeer op verzilting, maar meer op andere klimaatgerelateerde uitdagingen, zoals droogte en hoge temperaturen.