VIB-onderzoek onthult hoe planten zich wapenen tegen droogte

25 oktober 2016
​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. Daarom boog een onderzoeksteam van VIB en UGent zich over dit belangrijke topic. De studie wierp 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. De bevindingen zijn verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift The Plant Cell.

Wetenschappers zijn het erover eens: de klimaatverandering zal enorme uitdagingen op het vlak van voedselvoorziening veroorzaken – vooral waar water schaars is en degelijke irrigatie-infrastructuur ontbreekt. Om voedseltekorten tegen te gaan, zoeken onderzoekers vandaag volop naar nieuwe manieren om gewassen genetisch beter bestand te maken tegen droogte. Daarvoor is echter meer kennis nodig over de genen die ervoor zorgen dat planten trager groeien in droge omstandigheden.

Grootscheepse studie op genetisch niveau
De studie van professor Dirk Inzé (VIB-UGent) naar genen die de groei reguleren bij planten is meteen de grootste in zijn soort. Samen met onderzoeksteams uit Oostenrijk en Duitsland bracht het Belgische onderzoeksteam de genetische variatie in kaart van 100 ondersoorten van Arabidopsis thaliana, een veelgebruikte onderzoeksplant. Daarbij analyseerden ze de moleculaire processen die plaatsvinden tijdens een kunstmatig gecreëerde droogte. De resultaten waren verrassend.

Prof. Inzé (VIB-UGent): “We zagen enorme verschillen tussen de 100 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. De enorme complexiteit van die mechanismen ontrafelen, was een even wonderbaarlijke als leerrijke reis.”

Verdedigingsmechanisme blootgelegd
Ondanks de grote diversiteit in de reacties van de planten, zagen de onderzoekers dat slechts een klein aantal genen bij alle 100 soorten actief was tijdens droogte. Die genen vormen dus de essentie van het verdedigingsmechanisme.

Prof. Inzé (VIB-UGent): “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 maïs.”

​______________________________________________________________________________________

Publicatie
Leaf Growth Response to Mild Drought: Natural Variation in Arabidopsis Sheds Light on Trait Architecture, Clauw P. et al, The Plant Cell 2016
DOI: 10.1105/tpc.16.00483



Dirk Inzé (VIB-UGent)
©VIB-Ine Dehandschutter