Plant zonder stuifmeel weerstaat natuurlijke selektie

Stuifmeelloze exemplaren van de hertshoornweegbree kunnen zich handhaven tussen hun tweeslachtige soortgenoten. Dat is opmerkelijk omdat je zou verwachten dat planten zonder stuifmeel, die alleen maar moeder kunnen zijn, geleidelijk aan zouden uitsterven.

Maar volgens de bioloog Hans-Peter Koelewijn van het Nederlands Instituut voor Oecologisch Onderzoek in Heteren compenseren mannelijk steriele planten het verlies van hun mannelijke functie door een verhoogde vrouwelijkheid te vertonen. Ze krijgen meer en zwaardere zaden. Koelewijn promoveert op 26 april aan de Rijksuniversiteit Utrecht.

Gemiddels is in het plantenrijk drie tot vier procent van de planten die je ergens aantreft steriel, als "ongelukjes' van de natuur. Bij de hertshoornweegbree (Plantago coronopus) echter kan het aandeel oplopen tot dertig procent. Deze soort groeit in het Nederlandse kustgebied.

De mannelijke steriliteit heeft een ingewikkelde erfelijke achtergrond. Er spelen zowel genen in de celkern als genen buiten de kern, in het cytoplasma, mee. Een cytoplasmatisch gen kan een plant mannelijk steriel maken, tenzij in de kern herstellergenen aanwezig zijn. Uit kruisingsproeven blijkt dat bij de hertshoornweegbree twee cytoplasmatische genen en minstens vijf herstellergenen voorkomen. Bij elk cytoplasmatisch gen hoort een andere set herstellergenen. Een plant met een bepaalde combinatie van cytoplasmatische genen en kerngenen maakt geen stuifmeel.

De vraag is, waarom natuurlijke selektie geen korte metten heeft gemaakt met stuifmeelloze planten. Het antwoord is, dat de mannelijke steriliteitsgenen net zo goed door stuifmeelloze planten als door gewone planten worden doorgegeven. Cytoplasmatische genen erven namelijk in beide gevallen alleen via het cytoplasma van de moeder over, niet via het stuifmeel.

In het geval van de hertshoornweegbree hebben mannelijk steriele planten, zoals gezegd, het voordeel van meer en grotere zaden. Daarnaast speelt mee dat de nakomelingen van normale planten vaak enigszins aan inteelt lijden, omdat zelfbestuiving veel voorkomt. Nakomelingen van mannelijk steriele planten hebben daar geen last van, want bij planten zonder meeldraden is inteelt uitgesloten.