Plant kan concurrenten voelen

8 april 2013

Planten kunnen elkaar waarnemen door elkaars bladeren aan te raken. Dan weten ze of ze moeten gaan groeien om de wedstrijd om voldoende licht te kunnen winnen. Dat blijkt uit onderzoek van Wouter Kegge en NWO Veni-laureaat Ronald Pierik van de Universiteit Utrecht. Tot nu toe werd gedacht dat planten elkaar alleen kunnen zien via reflectie van licht op de bladeren. Door elkaar aan te raken kunnen de planten elkaar echter al veel eerder in het groeiproces waarnemen. Ook blijken dicht bij elkaar staande planten als ze concurreren om licht minder geurstoffen uit te stoten, wat invloed kan hebben op aanvallen van rupsen.

Plant kan concurrenten voelen

Bekend is dat planten elkaar kunnen waarnemen door veranderingen in de samenstelling van het licht. Dit gebeurt met speciale fotoreceptoreiwitten, fytochromen genaamd. Onderzoek van promovendus Wouter Kegge en dr. Ronald Pierik toont aan dat planten elkaar nog eerder kunnen waarnemen door aanraking van elkaars bladeren. Deze aanraking leidt vervolgens tot een groeireactie die ervoor zorgt dat de plant in dichte vegetatie meer zonlicht op kan vangen. Deze reactie van de plant ontstaat ook wanneer een plant een kleurloos, transparant object aanraakt, dus zonder een verandering van de lichtsamenstelling.

De onderzoekers namen waar dat de opwaartse bladbeweging die volgt op de aanraking de lichtsamenstelling doet veranderen, waarna de verdere detectie van buurplanten via de bekende fytochroomroute verloopt. Planten groeien vaak in hoge dichtheden, zowel in de natuur als op akkers. Vanwege die dichtheden moeten ze met elkaar concurreren om licht. Planten kunnen zich goed aan de dynamiek van hun omgeving aanpassen.

Rupsvraat

In samenwerking met NWO-Spinozalaureaat prof. Marcel Dicke (WUR) werd binnen dit onderzoek verder ontdekt dat de hoge plantdichtheden ook de verdediging tegen insecten beïnvloeden. Als planten dicht bij elkaar groeien, stijgt de productie en uitstoot van het vluchtige plantenhormoon ethyleen, dat aangestuurd wordt door fytochroomactiviteit. Tegelijkertijd daalt juist de uitstoot van tal van andere gasvormige verbindingen. Dat maakt deze plantengeuren minder geschikt als signaal voor rupsen ten opzichte van geurstoffen die door niet-concurrerende planten werden geproduceerd.

Rupsen kunnen normaliter onderscheid maken tussen geuren van nog niet aangevreten planten en planten die al eerder zijn aangevallen door een rups. Door de veranderde uitstoot van geurstoffen tijdens de groei in hoge dichtheden kunnen rupsen echter geen onderscheid meer maken op basis van de geurstoffen.

 

Pierik en Kegge maakten voor dit onderzoek gebruik van de modelplant de zandraket (arabidopsis) en van gerst. De studie is belangrijk omdat juist landbouwgewassen vaak in grote dichtheden bij elkaar groeien. Het onderzoek van Pierik en Kegge werd gefinancierd vanuit het Open Programma van NWO Aard- en Levenswetenschappen. Op 15 april promoveert Wouter Kegge op dit onderzoek aan de Universiteit Utrecht.

Over NWO

De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is met een budget van ruim 500 miljoen euro per jaar een van de grootste wetenschapsfinanciers in Nederland. NWO stimuleert kwaliteit en vernieuwing in de wetenschap door het beste onderzoek te selecteren en financieren. NWO beheert onderzoeksinstituten van (inter)nationaal belang, geeft mede richting aan het wetenschappelijk onderzoek in Nederland en brengt wetenschap en maatschappij dichter bij elkaar. Onderzoeksvoorstellen worden beoordeeld en geselecteerd door vooraanstaande wetenschappers uit binnen- en buitenland. Dankzij financiering van NWO kunnen meer dan 5000 wetenschappers onderzoek doen.

 

Bron: NWO

Contact

Neem voor meer informatie contact op met de afdeling Communicatie, via +31 (0)70 344 07 29 of mail naar: