Hoe wapenen planten zich tegen droogte?

Droogte is het belangrijkste obstakel voor de groei van planten en gewassen. Kennis over hoe planten precies reageren op watergebrek, is dan ook van onschatbare waarde voor de landbouwsector.

Een Belgisch onderzoeksteam boog zich over dit onderwerp. De studie werp licht op hoe planten omspringen met een beperkte watertoevoer, wat kan leiden tot geavanceerde gewasveredelingsmethodes om gewassen ook in droge omstandigheden optimaal te laten groeien.

Uitdagingen

De klimaatverandering zal volgens wetenschappers enorme uitdagingen veroorzaken op het vlak van voedselvoorziening, vooral waar water schaars is. Om voedseltekorten tegen te gaan, zoeken onderzoekers naar nieuwe manieren om gewassen genetisch beter bestand te maken tegen droogte. Daarvoor is meer kennis nodig over de genen die ervoor zorgen dat planten trager groeien in droge omstandigheden.

De studie van professor Dirk Inzé van VIB-UGent naar genen die de groei reguleren bij planten is de grootste in zijn soort. Samen met onderzoekers uit Oostenrijk en Duitsland bracht het Belgische team de genetische variatie in kaart van honderd ondersoorten van Arabidopsis thaliana, een veelgebruikte onderzoeksplant. Daarbij analyseerden ze de moleculaire processen die plaatsvinden tijdens een kunstmatig gecreëerde droogte.

Verrassend

De resultaten zijn volgens Inzé verrassend. 'We zagen enorme verschillen tussen de honderd ondersoorten. Sommigen behielden een normaal groeitempo, terwijl anderen erg klein bleven. Op die manier kregen we inzicht in de genen die een essentiële rol spelen in de verdedigingsmechanismen tegen droogte.'

Ondanks de grote diversiteit in de reacties van de planten, zagen de onderzoekers dat slechts een klein aantal genen bij alle honderd soorten actief was tijdens droogte. Die genen vormen dus de essentie van het verdedigingsmechanisme.

Kweektechnieken

Inzé: 'Onze studie kan op termijn leiden tot geavanceerde technieken om planten te kweken die ook in droge omstandigheden optimaal groeien. In een volgende fase zullen we precieze functies van alle geïdentificeerde genen onderzoeken. Niet alleen bij modelorganismen, maar ook bij economisch belangrijke gewassen zoals mais.'

De bevindingen zijn verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift The Plant Cell.