Een nieuwe studie laat zien hoe planten beslissen tussen leven en dood. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants, zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de gewasopbrengsten te verbeteren en planten tegen ziekten te beschermen.

Planten worden voortdurend aangevallen door een verscheidenheid aan bedreigingen, waaronder plagen, ziekten en omgevingsfactoren. Om te overleven moeten planten kunnen beslissen wanneer ze hun middelen in groei investeren en wanneer ze ze aan verdediging besteden.

De auteurs van het onderzoek ontdekten dat planten een complex netwerk van signaalroutes gebruiken om deze beslissing te nemen. Deze routes worden gereguleerd door een eiwit genaamd NPR1, dat fungeert als een hoofdschakelaar voor de immuniteit van planten.

Wanneer NPR1 wordt geactiveerd, activeert het de productie van een verscheidenheid aan verdedigingsgerelateerde eiwitten. Deze eiwitten helpen planten weerstand te bieden tegen ziekten en plagen, maar er zijn ook kosten aan verbonden. Ze vereisen veel energie om te produceren en ze kunnen de plantengroei belemmeren.

NPR1 is ook betrokken bij de productie van salicylzuur, een hormoon dat een sleutelrol speelt in de immuniteit van planten. Salicylzuur kan NPR1 activeren, maar kan ook onafhankelijk van NPR1 worden geproduceerd. Dit creëert een positieve feedbacklus die planten kan helpen een snelle en robuuste verdedigingsreactie op te zetten.

De auteurs van het onderzoek ontdekten echter dat NPR1 en salicylzuur ook negatieve effecten kunnen hebben op de plantengroei. Wanneer NPR1 overactief is, kan dit leiden tot groeiachterstand en verminderde zaadproductie. Op dezelfde manier kunnen hoge niveaus van salicylzuur de fotosynthese remmen en bladnecrose veroorzaken.

De bevindingen van het onderzoek bieden een nieuw inzicht in hoe planten beslissen tussen leven en dood. Deze kennis zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de gewasopbrengsten te verbeteren en planten tegen ziekten te beschermen. Het zou bijvoorbeeld mogelijk kunnen zijn om nieuwe medicijnen te ontwikkelen die zich richten op NPR1- of salicylzuursignalering. Deze medicijnen kunnen planten helpen een sterkere verdedigingsreactie op te bouwen zonder de groei op te offeren.

Aanvullende opmerkingen:

* Het onderzoek werd uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Californië, Davis, en het Salk Institute for Biological Studies.

*Het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation, het Amerikaanse ministerie van Landbouw en het Howard Hughes Medical Institute.

* De bevindingen van het onderzoek hebben implicaties voor de landbouw, plantenbiologie en ecologie.