Een nieuwe studie toont aan dat we planten kunnen creëren en/of selecteren die beter kunnen herstellen van droogte zonder de grootte van de plant of de zaadopbrengst te beïnvloeden door hun ligninechemie genetisch te wijzigen. Deze resultaten kunnen zowel in de land- als de bosbouw worden gebruikt om toekomstige klimaatuitdagingen aan te pakken.

Lignine, het op één na meest voorkomende biopolymeer op aarde, vertegenwoordigt ongeveer 30 procent van de totale koolstof op de planeet. Het zorgt ervoor dat planten water kunnen geleiden en rechtop kunnen staan; zonder lignine kunnen planten niet groeien of overleven.

"Planten zijn gemaakt van veel verschillende cellen, sommige zijn versterkt met lignine en vormen een pijp die water geleidt, als een rietje om je cocktail te drinken", legt Delphine Ménard uit, hoofd van het celculturenplatform in Stockholm. University Department of Ecology, Environment and Plant Sciences (DEEP), "lignine is zo sterk dat de buiscellen vacuüm kunnen weerstaan ​​​​terwijl andere cellen worden afgeplat."

Lange tijd dachten wetenschappers niet dat lignine een "code" had zoals in DNA of eiwitten. Onderzoekers onder leiding van DEEP in samenwerking met de Stockholm University Department of Materials and Environment Chemistry (MMK) en de Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT) hebben dit oude paradigma nu uitgedaagd door het bestaan ​​van een lignine "chemische code" aan te tonen. Ze toonden aan dat elke cel deze "chemische code" gebruikt om hun lignine aan te passen om optimaal te functioneren en stress te weerstaan. Deze resultaten zijn gepubliceerd in The Plant Cell en kan zowel in de land- als de bosbouw worden gebruikt om toekomstige klimaatuitdagingen aan te pakken.

"Er is slechts één eenvoudige chemische verandering nodig, slechts één waterstofatoom behalve alcohol in aldehyde om planten zeer veerkrachtig te maken tegen droogte in omstandigheden waarin alcoholrijke planten allemaal zouden sterven", legt Edouard Pesquet, universitair hoofddocent moleculaire plantenfysiologie en senior auteur uit. van de studie.

Interessant is dat professor Shinya Kajita van TUAT aantoonde dat zulke grote toenames van lignine-aldehyden van nature in het wild kunnen voorkomen. In de Japanse zijde-industrie bijvoorbeeld wordt moerbeiboom met de hoogste lignine-aldehydegehaltes al lang gebruikt en geliefd bij de zijderups.

"Deze resultaten herzien ons begrip van lignine en de geleiding van plantwater, maar openen ook geweldige mogelijkheden om de ligninecode te gebruiken om gewassen en bomen te verbeteren om problemen met de beschikbaarheid van water het hoofd te bieden. De wijziging van de ligninechemie op het niveau van een enkele cel is uiteindelijk het mechanisme waardoor planten om te groeien, te hydrateren en de stress van de klimaatverandering te weerstaan", zegt Edouard Pesquet. + Verder verkennen

Door ontwerp:van afval naar de volgende generatie koolstofvezel