Belgische genetici veranderen een kruid in een struik

Een eenjarig onkruid is zonder al te veel ingrepen te veranderen in iets wat veel weg heeft van een meerjarige struik. Twee genen uitschakelen is voldoende, ontdekten plantenfysiologen in het Belgische Gent. Ze hebben zo een zandraket gemaakt die twee jaar overleeft en houtige stengels heeft. Het is de eerste keer dat een eenjarige plant in een meerjarige is veranderd met genetische modificatie (Nature Genetics, 9 november online).

Eenjarige planten doorlopen hun levenscyclus in een jaar: ze bloeien en sterven daarna. Alleen het zaad overleeft de winter. Meerjarige planten hebben overlevingsstrategieën om magere periodes te trotseren. Ze maken stevige wortels, knollen of bollen en groeien uit die structuren het volgende jaar weer op. Vaak verhouten hun stengels – bomen overleven zo eeuwen.

Op vulkanische eilanden waar bomen zich nog niet hebben gevestigd, zijn houtachtige planten meer dan eens uit eenjarige planten ontstaan. Dat gebeurde bijvoorbeeld op de Canarische Eilanden, waar zich uit planten van het geslacht Sonchus (melkdistel) struiken ontwikkelden. Het laat zien dat er een eenvoudig mechanisme moet zijn om van eenjarigen meerjarigen te maken.

Zo’n mechanisme lijken onderzoekers van de Universiteit van Gent nu te hebben gevonden. Van de twee genen die ze daartoe uitzetten, was bekend dat ze de bloeitijd bepalen. Nieuw is dat die genen, ful en soc1, ook de hele verdere levenscyclus van de plant kunnen veranderen.

De zandraket Arabidopsis thaliana die de Gentenaren in hun onderzoek gebruikten, bestaat normaal uit een rozet bladeren onderin waaruit een steel met bloemetjes groeit.

Zonder FUL en SOC1 ziet de plant er heel anders uit: afhankelijk van de lichtomstandigheden werd het een wilde pol stelen of een grote stapel rozetten met daarop de stelen. Ook veranderen de stelen van de planten al snel in houten stammetjes. In de kas bleven de planten maximaal twee jaar in leven, en maakten in die tijd vier groeicycli door.

Onderzoeker Siegbert Melzer, een Duitse plantenfysioloog die in Gent werkt, benadrukt aan de telefoon dat de plant die hij met zijn collega’s maakte niet echt ‘meerjarig’ genoemd kan worden. “We weten niet of ze overwinteren en dan weer opgroeien in het volgend voorjaar. Daarvoor zouden we de planten buiten moeten laten groeien, maar dat geeft jaren papierwerk voor de vergunningen.”

Hester van Santen