Uien pellen om gewassen te helpen bestand te zijn tegen droogte en ziekten

Onderzoekers gebruiken synchrotronlicht om de celwanden van uien letterlijk af te pellen, zodat planten beter bestand zijn tegen de stress die klimaatverandering en ziekten veroorzaken.

"We weten dat er veel droogte is geweest en de bestaansmiddelen van mensen staan op het spel," zegt Ariana Forand, een masterstudent aan het College of Agriculture and Bioresources van de Universiteit van Saskatchewan (USask). "Het zou geweldig zijn om modificaties te vinden die planten in staat stellen om weerstand te bieden tegen meerdere stressfactoren."

Forand leidde een project waarin werd onderzocht hoe calcium en borium een gunstige rol spelen bij het versterken van de celwanden van planten, het helpen verminderen van de uitdroging die gepaard gaat met bevriezing en droogte en het verhogen van de weerstand tegen ziekteverwekkers. Het bleek dat uien de perfecte plant waren om de theorie op te testen.

Het team analyseerde uienmonsters en verzamelde gegevens bij de Advanced Photon Source (APS) in Illinois, dankzij het partnerschap van deze faciliteit met de Canadian Light Source (CLS) van de Universiteit van Saskatchewan.

"Dit project bouwt echt voort op het werk van een eerdere USask masterstudent, Jun Liu, die werk deed op het gebied van vriesstress," zei Forand "en we weten dat planten bij zowel droogte als kou op vergelijkbare manieren water verliezen."

Uien zijn goede planten om te gebruiken "omdat je gemakkelijk een enkele laag cellen kunt afpellen en de veranderingen in de celwand kunt zien", een plantstructuur die essentieel is voor de bescherming tegen allerlei soorten stress.

Uniek aan dit onderzoek, waarvan de resultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift Plants, was dat het meerdere stressfactoren tegelijk bekeek; uitdroging bij Welshe uien en resistentie tegen pathogenen bij Arabidopsis, een klein bloeiend onkruid dat inheems is in Afrika.

Na toevoeging van calcium gemengd met water aan de in de kas geteelde uien, gebruikte Forand synchrotron röntgenmicroscopie om niet alleen te bevestigen dat de planten het calcium hadden opgenomen, maar ook dat het gelokaliseerd was in de celwand.

Verdere testen onder droge omstandigheden toonden een vermindering van het waterverlies in de behandelde planten aan. Evenzo is bekend dat borium zich bindt met pectine in de celwanden van Arabidopsis, waardoor de resistentie tegen geïntroduceerde ziekten wordt versterkt.

"We waren op zoek naar manieren om de celwanden structureel te versterken," zei Forand. De bevestiging dat calcium en borium het effect van vochtverlies en ziekte verminderen, opent de deur om te zoeken naar een gelijkaardig effect bij andere planten.

Dr. Karen Tanino, USask professor in de plantenwetenschappen en Forand's promotor, zei dat in een bepaald jaar "de ene stress meer kan voorkomen dan de andere; je kunt gewoon niet echt voorspellen wat het zal zijn. Dit onderzoek biedt een kans om planten te beschermen tegen stressvariaties van jaar tot jaar."

Zowel Forand als Tanino geloven dat het uitbreiden van hun onderzoek mogelijkheden biedt om de weerstand tegen vochtverlies en ziekten in zowel veldgewassen als in de tuinbouw te versterken.

Voor meer informatie:
Victoria Schramm
Canadian Light Source
+1 306 657 3516
victoria.schramm@lightsource.ca 


Publicatiedatum:



Ook onze nieuwsbrief ontvangen? | Klik hier


Ander nieuws uit deze sector:


Schrijf je in voor onze dagelijkse nieuwsbrief om al het laatste nieuws direct per e-mail te ontvangen!

Inschrijven Ik ben al ingeschreven