Wetenschappers hebben een belangrijke doorbraak ontdekt in het begrip hoe bepaalde hormonen aspecten van de wortelvertakking in planten controleren, waardoor licht wordt geworpen op een fundamenteel proces dat de groei, ontwikkeling en reactie van planten op signalen uit de omgeving beïnvloedt. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift "Nature", benadrukt de rol van twee sleutelhormonen, auxine en cytokinine, bij het reguleren van wortelvertakkingspatronen.

Wortels spelen een cruciale rol in de plantengroei, functioneren als ankers in de bodem, absorberen water en voedingsstoffen en faciliteren het transport van voedingsstoffen naar de rest van de plant. Het vermogen van planten om hun wortelvertakkingspatronen aan te passen als reactie op veranderende omstandigheden is essentieel voor overleving en aanpassing in diverse omgevingen.

Het onderzoeksteam, geleid door wetenschappers van de Universiteit van Cambridge en het John Innes Centre in het Verenigd Koninkrijk, concentreerde zich op twee bekende plantenhormonen:auxine, dat betrokken is bij meerdere aspecten van plantengroei, waaronder wortelontwikkeling, en cytokinine. die een cruciale rol speelt bij celdeling en differentiatie.

Met behulp van geavanceerde technieken onthulden de onderzoekers hoe auxine en cytokinine samenwerken om de wortelvertakking onder controle te houden in Arabidopsis thaliana, een kleine bloeiende plant die vaak wordt gebruikt als modelorganisme in de plantenbiologie. Ze ontdekten dat auxine fungeert als een dominant signaal dat de wortelgroei bevordert en de vertakking remt. Cytokinine daarentegen gaat de effecten van auxine tegen en bevordert de wortelvertakking wanneer de niveaus ervan relatief hoog zijn in vergelijking met auxine.

Om een ​​duidelijker beeld te geven van de wisselwerking tussen auxine en cytokinine, ontwikkelde het team wiskundige modellen die de complexe betrokken regulerende mechanismen integreerden. Deze modellen voorspelden nauwkeurig wortelvertakkingspatronen op basis van de aanwezige concentraties auxine en cytokinine.

Deze nieuwe kennis biedt een dieper inzicht in de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan wortelvertakking bij planten en opent nieuwe wegen voor het verbeteren van de gewasproductiviteit, vooral in uitdagende omgevingen. Door de niveaus van auxine en cytokinine te manipuleren, kunnen wetenschappers veerkrachtiger en efficiëntere wortelsystemen ontwikkelen, wat leidt tot een betere opname van voedingsstoffen en weerstand tegen droogte en andere spanningen.

Concluderend betekent dit onderzoek een belangrijke stap voorwaarts in de plantenbiologie, waarbij de ingewikkelde hormonale regulatie van wortelvertakkingen in planten wordt blootgelegd. De bevindingen zijn veelbelovend voor potentiële toepassingen in de landbouw en dragen bij aan ons algemene begrip van de ontwikkeling en aanpassing van planten in een veranderende omgeving.