Het inzicht hoe planten hun afweer tegen stress door ziekten, plagen, droogte en zout organiseren, groeit de laatste tien jaar. Toch doen zich veel onbegrepen situaties voor. Dat komt doordat de reactie op gecombineerde stress heel anders kan zijn dan de optelsom van reacties op individuele stressfactoren. Het is nodig veel meer onderzoek daaraan te besteden, schrijft Nelson Davila Olivas in zijn proefschrift voor Wageningen Universiteit.
Bij vraat door insecten vormt de plant jasmonzuur dat als signaal fungeert om bijvoorbeeld giftige afweerstoffen te gaan maken. Bij aantasting door meeldauw start een andere afweerroute (de salicylzuurroute) die resulteert in aanmaak van andere stoffen. Bij droogte geeft het stresshormoon abscisinezuur (ABA) het startschot voor een serie handelingen, zoals sluiten van de huidmondjes en stilleggen van sommige processen.
Nieuwe vorm van stress
Maar wat nu als dit allemaal tegelijk voorkomt? Dan is vaak niet te voorspellen wat er gebeurt, schrijft Davila. Het lijkt of een combinatie van stressfactoren eigenlijk een heel nieuwe vorm van stress is, met bijbehorend reactiepatroon. Het is belangrijk om dat te begrijpen, omdat plantweerbaarheid een steeds belangrijker item wordt bij het inkrimpen van het middelenpakket.
Inzicht in genetische reacties
Om te voorkomen dat je bij elk gewas alle mogelijk combinaties van ziekten, plagen en omgevingsstress zou moeten testen, is inzicht in genetische reacties zeer nuttig. Vaak gaat het om reacties die bij verschillende soorten vergelijkbaar verlopen.
Omdat de onderzoeksplant Arabidopsis weinig genetische geheimen kent, heeft de onderzoeker deze gebruikt voor een serie proeven. Hij bekeek hoe het plantje reageert op gecombineerde stress als gevolg van droogte, vraat door de rups van het koolwitje en aantasting door de schimmel Botrytis. Hij koos deze combinatie omdat de stressfactoren ieder afzonderlijk tot heel verschillende reacties leiden, die wel allemaal worden aangestuurd door jasmonzuur en ABA. Daarnaast heeft hij uitgebreid in beeld gebracht wat er allemaal al bekend is over combinatie-effecten van stressfactoren, als deze tegelijkertijd voorkomen of na elkaar, bijvoorbeeld eerst vraat door insecten en daarna aantasting door een schimmel.
Inzichten uit het onderzoek
Het onderzoek heeft veel inzichten opgeleverd, onder andere kandidaat-genen die verantwoordelijk zijn voor de reactie op meer dan één soort stress. Dit is het soort informatie dat nodig is om veredeling op weerbaarheid gerichter te kunnen uitvoeren.
Dit soort fundamenteel onderzoek vormt de basis voor beter inzicht in weerbaarheid, wat kan leiden tot een andere manier van veredelen maar ook van telen. Als de teler weet dat zijn gewas heel anders reageert bij een aantasting door een schimmel ná een luizenplaag dan na aantasting door een andere schimmel, kan hij daarop inspelen met gerichte maatregelen. Ook kan een gewas dat een virus draagt, opeens minder weerbaar zijn tegen insecten maar wel bijvoorbeeld een schimmel aankunnen. We staan nog maar aan het begin van dit soort inzichten.
Tekst: Tijs Kierkels, beeld: Creative Commons Attribution
