2 min
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 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 5 mei krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
#7het blijkt wel mogelijk om water (milieuvriendelijk) te winnen uit de woestijn/steppe-atmosfeer.
Op hele simpele wijze... en grootschalig, zoals onlangs te zie op de Expo in (meen ik) Dubai.... op een Nederlandse stand.
#7 Jacky, het zijn niet alleen zones die opschuiven (en dat gaat al te snel voor tal van soorten), maar het klimaat lijkt ook, om het zo te zeggen, te divergeren: allerlei elementen waaruit een klimaat bestaat, zoals droge en natte periodes, nachtvorst of niet, gaan ook aan de wandel, zodat je situaties kan gaan krijgen waar planten, met hun eigenschappen, niet meer in passen.
Daarbij krijg je dan ook situaties van extremen, zoals 'flash droughts', of 'flash floods' (door bijvoorbeeld stationair onweer), of late hittegolven in bijvoorbeeld september met 40°C, die ook steeds normaler lijken te worden. Een hitte-dôme (pressure cooker) met 50°C ligt ook steeds meer op de loer, etc. Een meteoroloog onderschrijft trouwens Guterres ebulution van het klimaat., het koken ervan; een nieuw element. Waar dingen groeien wordt het chaotischer, wellicht zal de woestijn dan het meest stabiele klimaat blijken: altijd heet en droog en rustgevende stilte, vttt zandstorm.
Knappe jongen die straks landbouw doet.
#4 het plantje hoeft ook niet te overleven in death valley. de zones qua temperatuur verschuiven dus je kan de gewassen die in het heetste van toen zouden gedijen in het een- of twee-na heetste van vandaag of morgen gebruiken.
het voorkomen of bijdraaien van verwoestijning heeft grotere prioriteit, want zoals je zegt kun je zonder water nog niks.
Frank, interessante oude links maar verklaar wat je zegt: 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 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.