Hoewel verhoogde kooldioxidegehaltes in de atmosfeer de plantengroei stimuleren, verminderen ze ook de voedingswaarde van planten, wat een grotere impact kan hebben op voeding en voedselveiligheid wereldwijd. Onderzoekers van de Michigan State University ontdekten een nieuwe manier waarop planten zich aanpassen aan het veranderende klimaat:informatie die kan worden gebruikt om planten te helpen sterk te worden en tegelijkertijd hun voedingswaarde te behouden.

Fosfor wordt gebruikt als meststof en is essentieel voor plantengroei, maar de wereldwijde voorraad fosfor is beperkt.

"We kunnen [fosfor] niet synthetiseren zoals we stikstofmest kunnen maken", zegt Hatem Rouached, een assistent-professor aan het College of Agriculture and Natural Resources. "We moeten een beter begrip ontwikkelen van hoe planten fosfor reguleren om te overleven."

Rouached en zijn team observeerden dat wanneer planten werden blootgesteld aan verhoogde niveaus van kooldioxide, het fosforgehalte in de scheuten en bladeren van de planten afnam.

"We wilden weten waarom de planten niet meer fosfor opnemen," zei Rouached. "En om te zien of de verlaging van het fosforgehalte een defect of een adaptieve reactie is, en of er een manier was om dat te veranderen om ervoor te zorgen dat de planten groeien en ook voedzaam voedsel leveren."

Rouached en zijn team groeven diep op het subcellulaire niveau en ontdekten dat de planten hun chloroplasten niet overlaadden met fosfor als een adaptieve reactie op verhoogde kooldioxidegehaltes. Op chloroplasten vindt fotosynthese plaats, waar chlorofyl in aanwezigheid van zonlicht voedsel produceert voor een plant om te groeien. Fosfor is ook een essentieel onderdeel van fotosynthese en het creëren van energie voor cellen.

"Wat echt belangrijk was bij onze ontdekking, was dat wanneer we de plant probeerden te dwingen veel fosfor in de chloroplast te doen, de plant niet groeide", zei Rouached. "We ontdekten dat de toename van het fytinezuurgehalte in planten streng moet worden gecontroleerd om de planten te laten groeien onder verhoogde kooldioxide."

De onderzoekers ontdekten dat nadat de fytinezuurniveaus een bepaalde drempel hebben overschreden, de planten niet groeien.

"Dit artikel is het eerste dat aantoont dat er dringend behoefte is aan een discussie over hoe we ondervoeding van planten kunnen beschermen tegen de wereldwijde toename van kooldioxide," zei Rouached.

Het onderzoek werd op 7 september gepubliceerd in Current Biology . + Verder verkennen

Nieuw begrip van de reactie van planten op voedingsstoffen kan de strategieën voor mestbeheer verbeteren