De ontwikkeling van ‘klimaatbestendige’ planten die overstromingen kunnen overleven, komt een stap dichterbij. Bioloog Rashmi Sasidharan ontvangt 700.000 euro subsidie voor onderzoek naar de overlevingsstrategieën van planten tijdens overstromingen. De subsidie is beschikbaar gesteld door onderzoeksfinancier NWO.
De vraag hoe planten overstromingen trotseren wordt met de dag relevanter. Door klimaatverandering neemt de kans op zware regenbuien toe, en daarmee ook het risico op overstromingen. De meeste gewassen zijn echter extreem gevoelig voor een te natte ondergrond. Als een akker blank komt te staan, zullen ze dat niet overleven. Om ernstige misoogsten door overstromingen te voorkomen, proberen biologen te achterhalen hoe planten zich kunnen verdedigen tegen de gevolgen van overstromingen.
Stikkende planten
Dankzij haar nieuwe NWO-subsidie kan Rashmi Sasidharan verder onderzoeken hoe planten omgaan met zuurstofgebrek na een overstroming. De belangrijkste reden waarom planten slecht tegen overstromingen kunnen is dat ze ‘stikken’ door het vele water. Ze kunnen dan minder CO2 en zuurstof uitwisselen, wat hun ademhaling en fotosynthese belemmert.
De sleutel tot overleving schuilt in minuscule groepjes cellen aan de groeiende uiteinden van wortels
Als eerste overstroomd
Het team van Sasidharan richt zich op plantenwortels, aangezien dat deel van de plant het eerste onder water komt te staan, en dus ook als eerste te maken krijgt met zuurstofgebrek. Het is ook de plek waar een plant zich kan herpakken na een overstroming. De sleutel tot overleving schuilt in minuscule groepjes cellen aan de groeiende uiteinden van wortels, de zogeheten meristemen. Als het water zich na een overstroming terugtrekt, zal de wortel zich daar kunnen herstellen, en uiteindelijk de plant redden.
Hormonale alarmbellen
De onderzoekers bestuderen vooral het plantenhormoon ethyleen, dat fungeert als een soort alarmbel voor zuurstoftekort. Als een plant dreigt te stikken door een overstroming, schieten de ethyleen-waarden in wortels omhoog, nog voordat zuurstoftekorten optreden. In eerdere experimenten toonden Sasidharan en collega’s aan dat wortels vaker zuurstoftekorten overleven als de ethyleen-waarden hoog waren. Maar hoe die bescherming precies werkt, is tot nu toe onbekend.
Stressreacties in kaart brengen
In het project dat nu financiering krijgt, zal het team technieken ontwikkelen om dit soort stressreacties in kaart te brengen bij verschillende typen wortelcellen. Ook gaan ze die reactie proberen te beïnvloeden. “Ik ben erg blij met deze financiering”, zegt Sasidharan. “Hiermee kunnen we verder inzoomen op plantenwortels, en onderzoeken hoe cellen met elkaar communiceren om de meristemen te beschermen als de omstandigheden slecht zijn.”
Uiteindelijk is ons doel klimaatbestendige planten te ontwikkelen die weerbaar zijn tegen overtollig water
Dr. Sashmi Sasidharan
Plant Ecophysiology
Ondanks de enorme impact op gewassen is overstromingsschade bij planten een relatief onderbelicht onderwerp, aldus Sasidharan. “Maar met dit project gaan we verder werken aan meer kennis over hoe planten overstromingen doorstaan. Uiteindelijk is ons doel ‘klimaatbestendige’ planten te ontwikkelen die weerbaar zijn tegen overtollig water. Een fundamenteel inzicht in de afweermechanismen, tot op moleculair niveau, is cruciaal om dat doel te bereiken.”
Bron: Universiteit Utrecht
