Een nieuwe studie werpt licht op hoe een schimmel planten helpt om op een duurzame manier meer ijzer op te nemen. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants, zou implicaties kunnen hebben voor het verbeteren van de gewasopbrengsten en het verminderen van de milieu-impact van de landbouw.

IJzer is een essentiële voedingsstof voor planten, maar het kan voor hen moeilijk zijn om voldoende hoeveelheden uit de bodem te halen. Dit komt omdat ijzer vaak gebonden is aan andere elementen in de bodem, waardoor planten het moeilijk kunnen opnemen.

Sommige planten zijn geëvolueerd om symbiotische relaties met schimmels aan te gaan, waardoor ze ijzer uit de bodem kunnen halen. Deze schimmels, mycorrhiza-schimmels genoemd, vormen een netwerk van hyfen rond de wortels van de plant. De hyfen strekken zich verder in de grond uit dan de plantenwortels en hebben toegang tot ijzer dat anders niet beschikbaar zou zijn voor de plant.

In de nieuwe studie onderzochten onderzoekers van de Universiteit van Cambridge de moleculaire mechanismen achter deze symbiotische relatie. Ze concentreerden zich op een specifiek type mycorrhiza-schimmel, genaamd Glomus intraradices, dat wordt aangetroffen in combinatie met een grote verscheidenheid aan planten.

De onderzoekers ontdekten dat G. intraradices een eiwit produceert dat siderofoor wordt genoemd. Sideroforen zijn kleine moleculen die zich aan ijzer binden en het beter oplosbaar maken. Hierdoor krijgt de schimmel toegang tot ijzer dat anders niet beschikbaar zou zijn voor de plant.

De onderzoekers ontdekten ook dat de plant een eiwit produceert genaamd SIT1, dat nodig is voor de opname van ijzer uit de schimmel. SIT1 komt tot expressie in de wortels van de plant en helpt ijzer van de schimmel naar de plantencellen te transporteren.

De onderzoekers denken dat dit onderzoek nieuwe inzichten oplevert in hoe planten en schimmels samenwerken om ijzer te verkrijgen. Deze kennis zou kunnen worden gebruikt om nieuwe strategieën te ontwikkelen om de gewasopbrengsten te verbeteren en de milieu-impact van de landbouw te verminderen.

Boeren zouden hun gewassen bijvoorbeeld kunnen inenten met mycorrhiza-schimmels, waardoor de planten meer ijzer uit de bodem kunnen halen. Dit zou de behoefte aan ijzermeststoffen verminderen, wat duur en schadelijk voor het milieu kan zijn.

De onderzoekers zijn nu van plan om te onderzoeken hoe andere mycorrhiza-schimmels met planten interageren om ijzer te verwerven. Ze hopen dat dit onderzoek zal leiden tot de ontwikkeling van nieuwe duurzame oplossingen.