Een nieuwe studie van het John Innes Center heeft ontdekt hoe een moleculaire feedbacklus het afstoten van bloemblaadjes in bloemen veroorzaakt, een belangrijk proces waardoor zaden zich kunnen verspreiden en de bloem plaats kan maken voor nieuwe groei. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants, kunnen gevolgen hebben voor het verbeteren van de levensduur van snijbloemen na de oogst en zelfs de gewasopbrengsten helpen verhogen.

Het onderzoek richtte zich op de modelplant Arabidopsis thaliana. Wanneer Arabidopsis-bloemen worden bestoven, zullen de bloembladen uiteindelijk verwelken en afvallen, een proces dat bekend staat als bloembladabcisie. Dit proces is essentieel voor het voortplantingssucces van de plant, omdat hierdoor de zaden kunnen worden verspreid en de bloem plaats kan maken voor nieuwe groei.

De onderzoekers ontdekten dat de moleculaire trigger voor de abscissie van bloemblaadjes een hormoon is dat auxine wordt genoemd. Auxine wordt geproduceerd in de eierstok van de bloem en reist naar de bloemblaadjes waar het zich bindt aan een receptoreiwit genaamd AUXIN BINDING PROTEIN1 (ABP1). Deze binding veroorzaakt een cascade van gebeurtenissen die leidt tot de productie van ethyleen, een ander hormoon dat de afsnijding van bloemblaadjes bevordert.

Interessant genoeg ontdekten de onderzoekers ook dat het ethyleen dat in de bloemblaadjes wordt geproduceerd, terug kan reizen naar de eierstokken, waar het de productie van auxine remt. Deze negatieve feedbacklus zorgt ervoor dat de bloemblaadjes op het juiste moment afsterven, nadat de bloemblaadjes hun doel hebben gediend.

"Onze studie heeft een nieuw moleculair mechanisme onthuld dat de abscisie van bloemblaadjes in Arabidopsis controleert", zegt Dr. Silvia Rojas-Pierce, hoofdauteur van de studie. "Dit mechanisme zou in andere planten kunnen worden behouden, en het begrijpen ervan zou gevolgen kunnen hebben voor het verbeteren van de levensduur van snijbloemen na de oogst en zelfs voor het verhogen van de gewasopbrengsten."

Snijbloemen zijn een belangrijk economisch gewas, maar hebben een relatief kort vaasleven. Door de moleculaire mechanismen te begrijpen die de afsnijding van bloemblaadjes controleren, kan het mogelijk zijn om nieuwe manieren te ontwikkelen om de levensduur van snijbloemen te verlengen. Dit zou zowel bloemisten als consumenten ten goede komen.

Bovendien kunnen de bevindingen van dit onderzoek implicaties hebben voor het verhogen van de gewasopbrengsten. Door de auxine-ethyleen-feedbacklus te manipuleren, kan het mogelijk zijn om het aantal zaden dat door elke bloem wordt geproduceerd te vergroten. Dit zou kunnen leiden tot hogere opbrengsten en een grotere voedselproductie, wat zou kunnen helpen een groeiende wereldbevolking te voeden.

De studie werd gefinancierd door de Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) en het Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie.