Onderzoekers ontdekken mechanisme waarmee planten hittegolven trotseren
Onderzoekers van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB), de Universiteit Gent, KU Leuven, en buitenlandse collega’s hebben een mechanisme ontdekt waarmee planten zich tijdens een hittegolf kunnen afkoelen. Die kennis kan op termijn helpen om gewassen beter bestand te maken tegen hogere temperaturen.
De bevindingen werden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Plants.
De onderzoekers brachten in kaart hoe een eiwit ervoor zorgt dat de huidmondjes van planten bij hitte openblijven, zodat water kan verdampen en het blad afkoelt. Centraal in het moleculair mechanisme staat het eiwit UBP24. Bij hoge temperaturen wordt dat eiwit gestabiliseerd, waardoor ook andere eiwitten actief blijven die de huidmondjes openhouden. Huidmondjes zijn kleine openingen in het oppervlak van bladeren. Wanneer ze geopend zijn, kan water uit het blad verdampen. Die verdamping zorgt voor verkoeling en werkt volgens de onderzoekers op een gelijkaardige manier als het zweten bij mensen.
Eiwit UBP24 is belangrijke schakel
Dat planten hun huidmondjes gebruiken om hun temperatuur te regelen, was al bekend. Minder duidelijk was welke moleculaire processen ervoor zorgen dat die openingen tijdens hoge temperaturen geopend blijven. De onderzoekers identificeren UBP24 nu als een belangrijke schakel in dat proces.
Erg oude strategie
Uit vergelijkingen tussen tientallen plantensoorten blijkt bovendien dat een specifieke moleculaire schakelaar al bij vroege vaatplanten ontstond. Die ontwikkeling viel volgens de studie samen met het ontstaan van actief gecontroleerde huidmondjes. Een vergelijkbaar principe werd ook aangetroffen bij gisten, wat er volgens de onderzoekers op wijst dat de strategie om met hitte om te gaan evolutionair erg oud is.
Het onderzoek werd geleid door professor Ive De Smet van het VIB-UGent Centrum voor Plantsysteembiologie. Ook teams van professor Kevin Verstrepen van het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie en professor Kris Gevaert van het VIB-UGent Centrum voor Medische Biotechnologie werkten eraan mee, samen met internationale partners.
Naar hittebestendige gewassen
Volgens de onderzoekers gaat het voorlopig om fundamenteel onderzoek. De ontdekking kan wel nieuwe aanknopingspunten bieden om beter te begrijpen welke eigenschappen planten helpen om hoge temperaturen te doorstaan. Die kennis kan in de toekomst bijdragen aan de ontwikkeling van gewassen die beter bestand zijn tegen langere en intensere periodes van hitte.
Meer info over de bevindingen van de onderzoekers vind je hier.
