Gewaarschuwde planten houden adem in bij overstroming

Wetenschappers hebben ontdekt hoe planten weten dat ze onder water staan.

Sommige plantensoorten overleven op een ingenieuze manier overstromingen. Deze planten voorkomen dat ze stikken door tijdelijk energie vrij te maken zonder dat daar zuurstof voor nodig is.

Een internationaal team met onder andere onderzoekers van de Universiteit Utrecht beschrijft op 23 oktober in het tijdschrift Nature hoe een plant weet dat hij onder water staat. De nieuwe inzichten bieden sterke aanknooppunten om landbouwgewassen minder kwetsbaar te maken voor overstromingen.

Naast koolstofdioxide hebben planten zuurstof nodig voor hun energievoorziening. Veel landbouwgewassen sterven daarom al binnen enkele dagen na een overstroming of langdurige regenval. Sommige plantensoorten kunnen zich echter wel tijdelijk aanpassen aan dit zuurstoftekort. Tot nu toe was onbekend hoe deze planten weten dat ze onder water staan.

Energie uit alcoholproductie

De biologen uit Nederland, Italië en Duitsland ontdekten dat één specifiek eiwit in de plantensoort Arabidopsis thaliana direct in beweging komt bij een zuurstoftekort. Bij een dreigende verstikking laat dit eiwit RAP2.12 los van het celmembraan, waarna het de alcoholproductie van de plant in werking zet. Hierdoor kunnen deze plantencellen ondanks het zuurstoftekort energie vrijmaken bij een overstroming. Wanneer het gevaar voor verstikking is geweken, worden de eiwitten direct afgebroken en de alcoholfermentatie gestopt.

Sterkere gewassen Het identificeren van dit bijzondere plantenzintuig is een belangrijke stap in het kweken van landbouwgewassen die beter bestand zijn tegen wateroverlast. “De toenemende wateroverlast door klimaatverandering maakt het steeds belangrijker om sterkere gewassen te verbouwen”, aldus Voesenek de Universiteit Utrecht. “Door een slimme selectie en kruising verwacht ik binnen enkele jaren bijvoorbeeld al aardappels die twee keer zolang overleven in hevige regen.” (INM)