LIMABONEN KUNNEN KOEIEN ONDERSCHEIDEN VAN SPINTMIJTEN

Dat planten elkaar via vluchtige hormonen kunnen waarschuwen voor naderende parasieten was al langer bekend, maar nu blijkt dat planten ook onderscheid kunnen maken naar gelang het soort bedreiging (Nature, 3 augustus). Wetenschappers onder leiding van Junji Takabayshi van de Kyoto Universiteit in Japan hebben ontdekt dat limaboonplanten (Phaseolus lunatus) alleen reageren op alarmstoffen van hun buren als deze worden aangevreten door bonenspintmijten (Tetranychus urticae).

Bladeren van limaboonplanten die worden aangevreten door spintmijten reageren onmiddellijk door twee moleculaire signaalroutes (de salicylzuur- en de jasmonzuurroute) te activeren. De bladeren maken een scala aan beschermende stoffen aan waarbij ook de vluchtige verbindingen ontstaan die de naburige bonenplanten attent maken op het naderende gevaar. Prompt gaan deze planten ook afweerstoffen produceren.

Ook als de bladeren door een andere oorzaak worden aangetast, bijvoorbeeld een passerende koe, komen de signaalroutes in actie. Dan reageren de buurplanten echter niet, kennelijk omdat de aangestaste planten een ander waarschuwingssignaal afgeven dan bij spintmijteninfectie. Zo voorkomen ze dat buurplanten een hoop energie steken in het reageren op vals alarm.

De Japanse onderzoekers hebben in detail onderzocht hoe dit onderscheidingsmechanisme in elkaar steekt. In bladeren die waren geïnfecteerd met spintmijt constateerden de onderzoekers de activiteit van minstens zes specifieke afweergenen. In bladeren die de onderzoekers vooraf doorboord hadden bij wijze van kunstmatige verwonding, bleken slechts vier van deze genen geactiveerd te raken.

Vervolgens plaatsten de Japanners in verschillende experimenten aangetaste bladeren samen met gave bladeren in een glazen bak, om te kijken wat er in de buurplant gebeurt. Blootstelling aan de vluchtige stoffen afkomstig van het door mijten geïnfecteerde blad had tot gevolg dat in het ontvangende blad vijf van de zes onderzochte afweergenen actief werden. De vluchtige stoffen uit het door de onderzoekers gekneuste blad brachten geen enkele reactie teweeg in de afweergenen van het ontvangende blad.

De vraag is nu welke stof dient als specifiek signaalmolecuul dat de informatie `Pas op! Mijten in aantocht!' kan overbrengen. De onderzoekers identificeerden drie vluchtige terpenoïden die mogelijk kunnen dienen als infochemical. Ze sluiten daarbij niet uit dat er nog andere stoffen in het spel zijn. Ze moeten het antwoord schuldig blijven, want deze gasvormige kandidaatstoffen zijn met de beperkte gevoeligheid van de huidige meetapparatuur nog niet te detecteren.

Hoe aangetaste planten precies het verschil uitmaken tussen belaagd worden door mijten of gewoon beschadigd raken, is nog niet duidelijk. Waarschijnlijk spelen stoffen in het speeksel van de mijt daarbij een rol. Takabayashi denkt dat het onderzoek uiteindelijk kan leiden tot nieuwe methoden van gewasbescherming tegen insectenvraat.

    • Sander Voormolen