om een bepaalde richting op te groeien
Plantenwortels zijn fascinerende organen, omdat ze zo essentieel zijn voor de gezondheid van planten. Toch weten we nog niet goed hoe ze in de bodem functioneren, en welke factoren van invloed zijn op hun groei.
Recente studies laten zien dat plantenwortels de geuren van microben in de bodem kunnen waarnemen, en dat geuren van bodembacteriën of bodemschimmels bijvoorbeeld de vertakking en lengte van de wortels kunnen beïnvloeden. Maar tot op heden was onbekend of microbiële geurstoffen ook van invloed kunnen zijn op de ríchting waarin plantenwortels groeien.
In haar proefschrift en de bijbehorende publicatie in Plant, Cell & Environment tonen Kay Moisan en haar co-auteurs - onder wie haar co-promotor Jos Raaijmakers van het NIOO - aan dat dit inderdaad zo is: planten nemen geuren waar die bodemschimmels produceren, en reageren erop nog voordat ze met de schimmels in contact komen.
Hiervoor ontwikkelden de wetenschappers een unieke testopstelling, waarbij raapzaadwortels (Brassica rapa) in de bodem de 'keuze' kregen om in de richting van - of juist weg van - de geuren van vier verschillende bodemschimmels te groeien. Zo toonden de onderzoekers aan dat wortels de geuren die door bepaalde schimmels worden uitgescheiden negeren, maar dat ze juist worden aangetrokken door geuren van andere schimmels.
Opvallend genoeg werden de plantenwortels vooral aangetrokken door geuren die schadelijke schimmels uitstoten. Blootstelling van plantenwortels aan deze schimmelgeuren kan de planten minder geschikt maken als voedingsbron voor bladetende rupsen, aaltjes en worteletende insecten.
In de zoektocht naar duurzame landbouwpraktijken zijn geuren van bodemmicroben daarom veelbelovende kandidaten voor gewasbescherming en -stimulering. De bevindingen roepen ook nieuwe vervolgvragen op over de vraag of planten actief kunnen 'beslissen' waar ze naartoe groeien, en met welke micro-organismen ze moeten interacteren.
De opzet van het onderzoek is bovendien een proof of concept dat wortels wel degelijk reageren op microbiële geuren. Volgens Moisan’s promotor, Prof. Marcel Dicke van de WUR, is hiermee een nieuwe methode gerealiseerd om de chemische communicatie tussen wortels en bodemschimmels en de invloed ervan op de wortelgroei te bestuderen.
"Deze opzet kan ook door andere laboratoria worden hergebruikt, om deze interacties verder te onderzoeken.”