Immuniteit beschermt planten tegen gevaarlijke ziekteverwekkers in regenwater

Een team van onderzoekers onder leiding van prof. Yasuomi Tada en universitair hoofddocent Miki Nomoto uit Nagoya

De universiteit heeft aangetoond dat planten regen als een risicofactor ervaren.Wetenschappers hebben aangetoond dat onder invloed van water het gehalte aan calciumionen (Ca2 ) in de bladeren van planten toeneemt, wat onderdruktnatuurlijke immunosuppressiva en activeert als gevolg daarvan immuungenen.

Planten hebben, net als dieren, hun eigenhet immuunsysteem. Wanneer planten ziekteverwekkers detecteren, activeren ze immuungenen om infectie te voorkomen. Regendruppels bevatten ziekteverwekkers, waaronder bacteriën, schimmels en virussen. Wetenschappers hebben onderzocht hoe het immuunsysteem zich verdedigt tegen deze bedreigingen.

Biologen bestudeerden de zaailingen van Tal's bloem(Arabidopsis thaliana). De onderzoekers hebben het RNA van deze plant gesequenced om te begrijpen welke genen tot expressie komen bij blootstelling aan regen. Ze ontdekten dat verschillende belangrijke immuniteitsgerelateerde genen worden opgereguleerd als reactie op druppels en dat deze genen worden gereguleerd door CAMTA-immunosuppressoren (wanneer CAMTA-genen actief zijn, wordt de expressie van immuungenen geblokkeerd).

Onderzoekers merken op dat CAMTA wordt gecontroleerdcalcium ionen. Om de activiteit van Ca2+ te testen, brachten biologen het GCaMP3-gen in de bladeren van de plant, dat fluorescentie veroorzaakt bij interactie met calcium. De resultaten van het experiment toonden aan dat wanneer de bladeren werden blootgesteld aan water, rond de trichomen, kleine haartjes op het oppervlak van het blad, het Ca2+-gehalte toenam.

Bron: Yasuomi Tada, Universiteit van Nagoya

Volgens de onderzoekers, hun resultatenExperimenten hebben aangetoond dat de mechanische impact van waterdruppels op trichomen een toename van calciumionen in bladcellen veroorzaakt en als gevolg daarvan het immuunsysteem activeert om potentiële ziekteverwekkers te bestrijden.

“Onze resultaten laten zien dat we kunnende afweer van planten tegen ziekten op elk moment en voor elke periode kunstmatig verbeteren. Met behulp van deze technologie zouden we de immuunrespons kunnen activeren van gewassen die onder moeilijke omstandigheden zijn geteeld”, zegt prof. Tada.

Omslagfoto: Mari-Lan Nguyen, Wikimedia Commons

Lees verder:

Er is nog een "planeet" in de aarde: hoe deze het leven in de dop heeft gered

Nieuwe studie weerlegt theorie over overdracht van lichtenergie

Alles wat je wist over de tyrannosaurus is niet waar: hoe de wetenschap haar Hollywood-imago verandert