Planten praten met hun vrienden maar worden afgeluisterd door hun vijanden
De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) heeft een Vici-subsidie en twee Veni-subsidies toegekend aan medewerkers van Wageningen UR. Harro Bouwmeester, medewerker van Plant Research International, onderdeel van Wageningen UR, ontvangt een Vici-subsidie. Deze subsidie is bedoeld voor excellente onderzoekers en bedraagt maximaal 1.250.000 euro. Bouwmeester krijgt de subsidie voor zijn onderzoek naar de ondergrondse communicatie van planten met de nuttige mycorrhiza-schimmels en de manier waarop die communicatie door parasitaire planten wordt misbruikt om hun gastheerplant te vinden. Met de subsidie moet in vijf jaar tijd een eigen onderzoeksgroep opgebouwd worden.
NWO kende tevens Veni-subsidies voor jonge, getalenteerde, juist gepromoveerde wetenschappers toe aan twee medewerkers van Wageningen Universiteit, Plantenwetenschappen.
Planten kunnen niet communiceren door geluid te produceren, maar ze communiceren wel degelijk onderling en met de organismen in hun omgeving. Zo scheiden planten die door insecten worden aangevreten vluchtige stoffen af die de natuurlijke vijanden van de plaaginsecten aantrekken. De plant roept als het ware om hulp.
Bouwmeester is al lang gebiologeerd door de communicatie bij planten. Hij is een van de auteurs van de recente publicatie in het gerenommeerde tijdschrift Science, over ‘communicatie’-onderzoek dat door Wageningen Universiteit en Plant Research International gezamenlijk is uitgevoerd. Daarbij werden planten van de zandraket (Arabidopsis thaliana) via genetische modificatie uitgerust met een gen uit aardbei. De genetisch gemodificeerde zandraketplanten bleken in staat om vluchtige stoffen af te geven waarmee de planten roofmijten ‘te hulp roepen’ die de schadelijke spintmijt kunnen bestrijden.
Bouwmeester heeft de Vici-subsidie toegekend gekregen voor zijn voorstel voor onderzoek naar de communicatie in de driehoeksrelatie gastheerplant/parasitaire plant/mycorrhiza-schimmel.
Parasitaire planten gebruiken de gastheerplant als voedselbron en putten de planten daarmee vaak volledig uit. In veel Afrikaanse landen veroorzaken de parasieten catastrofale opbrengstverliezen. Bouwmeester hoopt door zijn onderzoek beter te begrijpen hoe parasiet en gastheer met elkaar communiceren. De herkenning gebeurt door het uitwisselen van chemische verbindingen tussen de wortels van de gastheer en het zaad van de parasiet. De grote vraag is waarom de gastheer met de parasiet communiceert. Bouwmeesters’ idee is dat de voor de plant gunstige mycorrhiza-schimmels hierbij een rol spelen. Mycorrhiza-schimmels leven in symbiose met planten. De plant en de schimmel hebben hier beide voordeel bij. De plant geeft voedingsstoffen uit de fotosynthese aan de schimmel en de schimmel geeft op zijn beurt mineralen uit de bodem door aan de plant.
Bouwmeester vermoedt dat de communicatie tussen de plant en de nuttige mycorrhiza-schimmel door de parasitaire planten misbruikt wordt. Hij zal zijn onderzoek daarom richten op de vraag hoe de gastheer de stoffen maakt en hoe ze als communicatiemiddel onder de grond werken en door de parasitaire planten misbruikt kunnen worden. Eerdere resultaten geven aan dat de communicatie tussen gastheer en parasiet uiterst gevoelig is. Slechts enkele moleculen van deze stoffen zijn voldoende om de gastheer te herkennen. Een deel van het onderzoek zal zich dan ook bezighouden met de vraag hoe parasitaire planten de stoffen waarnemen.
Veni
NWO heeft daarnaast Veni-subsidies (voor jonge, pas gepromoveerde wetenschappers met opvallend en origineel talent voor het doen van vernieuwend wetenschappelijk onderzoek) toegekend aan twee medewerkers van Wageningen Universiteit, Plantenwetenschappen.
Ties Huigens van de leerstoelgroep Entomologie krijgt een Veni-beurs voor zijn onderzoek naar het door sluipwespen benutten van anti-seksgeuren van vlinders. Mannetjesinsecten markeren vrouwtjes vaak met anti-seksgeuren om vreemdgaan te voorkomen. Anti-seksgeuren kunnen echter ook natuurlijke vijanden lokken. Huigens gaat onderzoek doen in welke mate anti-seksgeuren van koolwitjes door natuurlijke vijanden, sluipwespen, worden benut.
Erik Limpens van de leerstoelgroep Moleculaire Biologie krijgt een Veni-beurs voor zijn onderzoek naar 'bacteriën als gastarbeiders in plantencellen'. Stikstofbindende Rhizobium-bacteriën worden gehuisvest binnenin speciaal gevormde cellen van vlinderbloemige planten zoals erwt en soja. Daar zetten ze stikstof uit de lucht om in bouwstenen voor de plant. Limpens gaat onderzoeken hoe deze bacteriën opgenomen worden in de plantencellen.