Een wereldwijd punt van zorg is het verwachte tekort aan landbouwproductie om de gestage groei van de menselijke bevolking op te vangen. Wetenschappers van de Michigan State University begrijpen dat het overwinnen van oogstverlies als gevolg van ziekte en slecht weer de sleutel zal zijn om dit doel te bereiken.

Een van de beste historische voorbeelden hiervan is de Ierse aardappelhongersnood. Vanaf 1845, Ierland beleefde de "perfecte storm" van ongewoon koele, vochtig weer dat uitstekende groeiomstandigheden bood voor een exotische ziekteverwekker die de aardappeloogst vernietigde. Met hun primaire voedselbron geteisterd door ziekte, een miljoen Ieren stierven aan de daaropvolgende hongersnood.

Aan de andere kant van de thermometer warmere temperaturen kunnen ook grote oogstverliezen veroorzaken. Deze cruciale correlatie tussen veranderend weer en het vermogen van planten om ziekten af ​​te weren, wordt beschreven in de huidige uitgave van: Natuurcommunicatie .

In dit scenario, Bethany Huot, Alumna van het MSU-afstudeerprogramma voor cel- en moleculaire biologie en de hoofdauteur van het onderzoek, wilde weten of het afweersysteem van planten was aangetast of de virulentie van ziekteverwekkers was versterkt?

Het antwoord:het is allebei.

"Net als mensen, planten hebben meer kans om ziek te worden als ze groeien in stressvolle omgevingen, " zei Huot, die de krant publiceerde met Sheng Yang He, University Distinguished Professor in plantenbiologie en een Howard Hughes Medical Institute Investigator, en Beronda Montgomery, MSU Stichting hoogleraar. "Hoewel individuele stress schadelijk is voor planten, ze kunnen catastrofale gevolgen hebben wanneer ze worden gecombineerd."

De onderzoekers toonden op genetisch niveau aan hoe hoge temperatuur de afweer van planten verzwakt, terwijl, afzonderlijk, versterking van bacteriële aanvallen.

Als mensen koorts krijgen, ze nemen een vorm van salicylzuur aan, of ZA, algemeen bekend als aspirine. Planten hoeven niet naar een medicijnkastje omdat ze hun eigen SA kunnen maken. Bij 73 graden Fahrenheit, planten kunnen veel SA produceren om een ​​pathogene infectie te bestrijden. Echter, toen de hitte boven de 86 graden kwam, er is geen SA geproduceerd, planten kwetsbaar maken.

De auteurs vonden ook dat de ziekteverwekker sterker werd bij de verhoogde temperatuur. Echter, de verhoogde kwetsbaarheid van de planten trad op ongeacht of de ziekteverwekker aanwezig was.

"Omdat de planten bij verhoogde temperatuur geen SA meer konden maken, we hebben ze besproeid met een chemische stof die werkt als SA, " zei Huot. "Deze behandeling beschermde de planten effectief tegen infectie; ook al zijn de bacteriën virulenter bij hoge temperaturen, planten kunnen ze bestrijden als we ze de SA geven die ze niet meer kunnen maken."

Zelfs als de mondiale klimaatproblemen zijn opgelost, lokale fluctuaties in de omgeving zullen altijd voorkomen en hebben een grote invloed op de groei en opbrengst van gewassen, Huot toegevoegd.

"Het vergroten van ons begrip van hoe specifieke omgevingsfactoren de gastheer en de ziekteverwekker beïnvloeden, evenals hun interacties, kan strategieën informeren voor het ontwikkelen van robuuste gewasresistentie, "zei ze. "Dit is belangrijk om eten op tafel te houden."