Een signaal van de celwand beslist dat, in het donker, zaden groeien uit tot lange gele spruiten, in plaats van groen te worden en bladeren te vormen. Het signaal dat het duisternisprogramma in de zaailingontwikkeling inschakelt, is tot nu toe niet geïdentificeerd. Eerdere studies hadden aangetoond dat bij deze processen fotoreceptoren in plantencellen betrokken zijn. Een vitaal signaal buiten de cellen is nu beschreven door het team van prof.dr. Ute Krämer en dr. Scott Sinclair van de Ruhr-Universität Bochum, in samenwerking met prof.dr. Dominik Begerow, eveneens uit Bochum, evenals collega's uit Australië, Frankrijk, Zwitserland, en van het Max Planck Institute of Plant Breeding Research in Keulen, in het journaal Huidige biologie . Het artikel is op 2 november online gepubliceerd, 2017.

De celwandfunctie omvat meer dan alleen het stabiliseren van cellen

"Celwanden worden vaak beschouwd als dode materie die de cellen stabiel maakt, " zegt Ute Krämer, Afdelingshoofd Moleculaire Genetica en Plantenfysiologie. "Dit beeld is de laatste jaren aan het veranderen." Het huidige onderzoek laat zien dat de celwand van planten kan schakelen tussen verschillende ontwikkelingsprogramma's.

De onderzoekers analyseerden verschillende mutanten van Arabidopsis thaliana, waarvan de celwanden een atypische samenstelling hebben. Ze vergeleken hun donkere ontwikkeling met die van planten die geen genetische veranderingen vertoonden.

Duisternisprogramma zorgt voor het voortbestaan ​​van de zaailing

Een normale Arabidopsis thaliana met een intacte celwand vormt spruiten in het donker, gekenmerkt door een langgerekte, geëtioleerde volwassen vorm. "Dus, de zaailing heeft een betere kans om het aardoppervlak te bereiken om licht op te vangen, wat cruciaal is voor fotosynthese, voordat de energiereserves die in het zaad zijn opgeslagen, opraken, ", legt Scott Sinclair uit.

Sommige mutanten met specifieke veranderingen in celwandsamenstelling hadden niet de mogelijkheid om het donkerprogramma in te schakelen. In het donker, ze ontwikkelden zich net als normale planten in het licht. Aanvullende analyses toonden aan dat deze planten bepaalde metabolische afbraakproducten van pectine, een complex suikermolecuul dat wordt gebruikt als geleermiddel om jam te maken. De onderzoekers veronderstellen dat plantencellen deze stofwisselingsproducten gebruiken om aan andere plantencellen te communiceren dat de zaailing omgeven is door duisternis.