Op zo’n beetje de heetste plek op aarde, Death Valley, groeit en bloeit Tidestromia oblongifolia. Beter begrip van de succesfactoren waaronder dit plantje functioneert, zou kunnen helpen om gewassen te kweken die bestand zijn tegen klimaatverandering.
Onderzoekers van de Amerikaanse Michigan State University namen deze bijzondere bloeiende struik onder de loep omdat de plant uitzonderlijk goed is aangepast aan extreme hitte. Ze schrijven erover in een preprint. De meeste voedselgewassen hebben moeite met temperaturen boven de 35 ºC, maar T. Oblongifolia gedijt zelfs boven de 45 ºC nog goed.
Om tot die prestatie te komen gooit de plant (moleculaire) trucjes in de strijd. Als we die trucjes beter leren begrijpen, is het misschien mogelijk om voedselgewassen aan te passen zodat ze extreme hitte aankunnen.
Abnormale prestaties
De onderzoekers hebben gekeken hoe goed de plant groeit onder de dorre en hete omstandigheden zoals die in Death Valley te vinden zijn. Wat blijkt? Onder omstandigheden waarbij andere planten zouden verwelken, laat T. Oblongifolia zelfs snelle groei zien: in 10 dagen verdriedubbelt de plant zijn biomassa. Zelfs bij 50 °C is de plant nog tot effectieve fotosynthese in staat.
Op alle niveaus, van molecuul tot organisme, is de hittebestendigheid van T. Oblongifolia terug te vinden. Op molecuulniveau zet de plant zogeheten pathways in gang die helpen bij reparatie en ontgifting, en produceert de plant moleculen die helpen tegen hitte, zoals heat shock proteins (eiwitten die door cellen worden geproduceerd als reactie op blootstelling aan stressvolle omstandigheden).
Maar dat zijn trucjes die andere hittebestendige planten ook gebruiken. Het spectaculaire van T. Oblongifolia is dat de trucjes de plant helpen om zelfs boven de 45 ºC te overleven.
De trukendoos van de plant is nog niet leeg. Naast de veranderingen op molecuulniveau die ook bekend zijn van andere planten, vonden de onderzoekers ook aanpassingen die naar hun weten nog niet eerder beschreven zijn. Door de hitte werden de bladcellen kleiner, waardoor de dichtheid van de chloroplasten, celonderdelen waarin fotosynthese plaatsvindt, toenam. Verder hadden de chloroplasten een zeer ongewone vorm, namelijk die van een kopje (cup-shaped, in het Engels). Volgens onderzoeker Seung Rhee zouden chloroplasten daardoor beter CO2 vast kunnen houden en ‘lekkages’ vermijden bij het uitvoeren van fotosynthese.
Toekomstbestendige landbouw
Begrip van de trucs van T. Oblongifolia kan helpen bij het ontwikkelen van hitte-tolerante gewassen. Het team van Michigan State University gaat nu op zoek naar de belangrijkste genen die de plant hittebestendig maken.
Hun ultieme doel is om die genen via technische veredeling in landbouwgewassen in te bouwen zodat bijvoorbeeld ook aardappelen of tarwe beter tegen hitte kunnen.
Dat dat prima mogelijk is, blijkt uit een eerder experiment met rijst. Een gen uit een rijstsoort die gewend is aan hitte werd in gewone rijst ingebouwd. Vervolgens teelden onderzoekers die gewone rijst bij 45 ºC. Ze zagen dat de zaadopbrengst wel 150% hoger was in de rijst met het gen vergeleken met niet gemodificeerde rijst. Dat biedt hoop voor verder gesleutel met en aan de genen van onder andere T. Oblongifolia.
Dit artikel afdrukken
Om tot die prestatie te komen gooit de plant (moleculaire) trucjes in de strijd. Als we die trucjes beter leren begrijpen, is het misschien mogelijk om voedselgewassen aan te passen zodat ze extreme hitte aankunnen.
Abnormale prestaties
De onderzoekers hebben gekeken hoe goed de plant groeit onder de dorre en hete omstandigheden zoals die in Death Valley te vinden zijn. Wat blijkt? Onder omstandigheden waarbij andere planten zouden verwelken, laat T. Oblongifolia zelfs snelle groei zien: in 10 dagen verdriedubbelt de plant zijn biomassa. Zelfs bij 50 °C is de plant nog tot effectieve fotosynthese in staat.
Op alle niveaus, van molecuul tot organisme, is de hittebestendigheid van T. Oblongifolia terug te vinden. Op molecuulniveau zet de plant zogeheten pathways in gang die helpen bij reparatie en ontgifting, en produceert de plant moleculen die helpen tegen hitte, zoals heat shock proteins (eiwitten die door cellen worden geproduceerd als reactie op blootstelling aan stressvolle omstandigheden).
Maar dat zijn trucjes die andere hittebestendige planten ook gebruiken. Het spectaculaire van T. Oblongifolia is dat de trucjes de plant helpen om zelfs boven de 45 ºC te overleven.
Naast de veranderingen op molecuulniveau die ook bekend zijn van andere planten, vonden de onderzoekers ook aanpassingen die naar hun weten nog niet eerder beschreven zijnVorm van een kopje
De trukendoos van de plant is nog niet leeg. Naast de veranderingen op molecuulniveau die ook bekend zijn van andere planten, vonden de onderzoekers ook aanpassingen die naar hun weten nog niet eerder beschreven zijn. Door de hitte werden de bladcellen kleiner, waardoor de dichtheid van de chloroplasten, celonderdelen waarin fotosynthese plaatsvindt, toenam. Verder hadden de chloroplasten een zeer ongewone vorm, namelijk die van een kopje (cup-shaped, in het Engels). Volgens onderzoeker Seung Rhee zouden chloroplasten daardoor beter CO2 vast kunnen houden en ‘lekkages’ vermijden bij het uitvoeren van fotosynthese.
Toekomstbestendige landbouw
Begrip van de trucs van T. Oblongifolia kan helpen bij het ontwikkelen van hitte-tolerante gewassen. Het team van Michigan State University gaat nu op zoek naar de belangrijkste genen die de plant hittebestendig maken.
Hun ultieme doel is om die genen via technische veredeling in landbouwgewassen in te bouwen zodat bijvoorbeeld ook aardappelen of tarwe beter tegen hitte kunnen.
Dat dat prima mogelijk is, blijkt uit een eerder experiment met rijst. Een gen uit een rijstsoort die gewend is aan hitte werd in gewone rijst ingebouwd. Vervolgens teelden onderzoekers die gewone rijst bij 45 ºC. Ze zagen dat de zaadopbrengst wel 150% hoger was in de rijst met het gen vergeleken met niet gemodificeerde rijst. Dat biedt hoop voor verder gesleutel met en aan de genen van onder andere T. Oblongifolia.
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 4 juni krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 4 juni krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
Woestijnplanten, zoals die T. Oblongifolia, hebben een bepaald klimaatregime nodig om te kunnen bestaan, denk maar aan lang aanhoudende hitte, steeds weer, dat is hun 'thuis'. Ga je genen daarvan overzetten in andere planten, die onder een ander klimaatregime groeien, dan lijkt mij dat toch problematisch.
Wat je ook ziet is dat er vaak sterk wisselende omstandigheden voorkomen, in hetzelfde jaar, maar ook van jaar tot jaar: droogte, en dan weer regen of teveel regen, hitte, dan weer aanhoudend (te) koel weer. Knappe jongen die planten hitteresistent maakt, bijvoorbeeld voor een periode met 40°C, terwijl dat jaar toevallig nat verloopt, met een tijdlang koel weer. Het lijkt mij ook dat allerlei ziektes en plagen ook hun weg zullen vinden naar die planten met een 'woestijngen' in zich.
Aardappelplanten met wollige kleine T. Oblongifolia-blaadjes kweken in de woestijn, may be.
als een plant (die je wilt gaan maken)met dergelijk gen het beter zou doen onder die omstandigheden was ie er al geweest. iets is er wat het biologisch onmogelijk maakt anders had ie evolutietechnisch een groot voordeel gehad ten opzichte van wat er nu groeit.
Zonder GM, Wall Street investeerders, patenten - vanuit de bevolking zelf:
Amarant een goedkoop, droogte en hitte bestendig gezond gewas... groeiend o.a. in het droge hete Noord Mexico en andere soorten in droog Afrika (helaas sterk verminderd door de nomadische veehouderij). En ook verder maar het zuiden met minder extreme condities. Maar dit oude voedingsgewas (het was de 'tarwe' van de Inca's) verdrongen door tarwe, rijst, GM mais en soja, door sociaal-culturele ontwikkelingen de laatste eeuwen, en de laatste decennia de verovering van de wereldvoedselvoorziening door multinationals.. (ook hier via RABO en Cargill... daarbij patenten opkopen zoals de hier ontwikkelde bloemkool, overal in de schappen... nu 15 cent extra (+BTW) per stuk naar Monsanto... ).
Zie ook hier over Amarant.
Het wordt zelfs als haag rond zoutvlaktes heen gelegd (bestendig tegen zilte omstandigheden).
Een mooie adaptieve plant ook voor ons land, met verziltende kustgebieden en steeds langere droogte periodes.
En de zaden véél gezonder dan tarwe, mais of (niet-zwarte) rijst (ook het blad en de wortels eetbaar - de meterslange (soms wel >12) wortels van de Afrikaanse variant schijnen zelfs een volwaardige melkvervanger te zijn).
Maar geen Groot geld aan te verdienen door financieel genetisch gemanipuleerd Wall Street.
@jacky #2 klimaatverandering gaat te snel voor de evolutie om het bij te benen, het reduceert het aantal soorten in veel hogere mate dan dat er gunstige mutaties ontstaan en overleven. En als er dan planten zoals deze Tidestromia bestaan, zijn het vaak planten die niet meteen geschikt zijn voor menselijke consumptie of grootschalige teelt
@frank #3 Over welk bloemkool patent hebben we het? Ik moet de eerste bloemkool nog zien waar consument en of retailer 15cent extra voor wil betalen vanwege een bepaalde eigenschap
En je kan hitteresistente gewassen kweken of engineeren maar zonder water bij de wortels groeit ie niet dus technologisch moet de open veldteelt in vele streken ook naar druppelbevloeiing om überhaupt wat te telen
Zie hier en daar (en verder en verder).
De macht over voeding ligt bij die 'giganten', GM financiële machten met alleen maar eigenbelang... niet bij de boeren en maatschappij - duurzaamheid en betaalbare/ beschikbare voeding voor iedereen.
Waardevol Amarant is wel klaar daar, in vele - maar alle eetbare - variëteiten! (ben wel benieuwd naar natuurlijke kruisingen... misschien zelfs met wat Crisp zonder overgekocht Wall Street patent). Niets aan te verdienen voor de Bayers... de samenspelende roof RABO's. Wel veel voor de lokale populaties en duurzaamheid.