Aardappelziekte dringt plant binnen met scherp mes

Biologie De dradige uitgroeisels van waterschimmels zijn messcherp. Dat inzicht leidt mogelijk tot nieuwe bestrijdingswijzen.

Aangetaste aardappel.
Aangetaste aardappel. Imageselect

Dode bladeren en stengels, en vooral: aangetaste, oneetbare aardappels en tomaten. De ziekteverwekker Phytophthora infestans zorgt al eeuwen voor grote gewasverliezen. Onderzoekers van Wageningen Universiteit beschrijven in Nature Microbiology nu hoe die aantasting in zijn werk gaat. Phytophthora blijkt de plant binnen te dringen met behulp van een vlijmscherp ‘mesje’.

Soorten van het geslacht Phytophthora behoren tot de oömyceten, oftewel waterschimmels. Ze zijn niet verwant aan echte schimmels, maar lijken er wel op, met hun draadvormige groei, en kunnen net zo goed desastreus zijn voor planten. Vooral Phytophthora infestans is berucht, vanwege de gevreesde aardappelziekte, die ook tomaten treft. Naar schatting kan het jaarlijkse gewasverlies als gevolg van de ziekte wereldwijd oplopen tot wel 20 procent.

Van schimmels is al bekend hoe ze door de cuticula – de beschermende waslaag van een plant – kunnen dringen: met behulp van brute kracht. Ze hechten zich aan de plant, laten de druk in hun cellen oplopen en dringen dan een wig door de cuticula.

Maar de werkwijze van oömyceten was tot nu toe onbekend. Om die te bestuderen, liet het onderzoeksteam daarom Phytophthora infestans groeien op een doorzichtig substraat, dat het waslaagje moest nabootsen.

Zodoende ontdekten ze dat draadvormige structuren van oömyceten (hyfen) uitgroeien in een scherp uiteinde dat de cuticula kan binnendringen. Daarna kan de oömyceet de plant binnendringen. De auteurs vergelijken het met een vlijmscherp Japans keukenmes, en noemen het daarom de naifu-methode, naar het Japanse woord voor mes.

Maar die methode werkt alleen als Phytophthora zich eerst goed kan vasthechten aan de plant. Zodra de onderzoekers het plantenoppervlak behandelen met een stof die de hechting tegengaat, kunnen de hyfen niet meer binnendringen. Op basis van die bevindingen zouden nieuwe bestrijdingsmethoden tegen de aardappelziekte kunnen worden ontwikkeld, schrijven ze.

Het Wageningse onderzoeksteam bestond uit celbiologen, plantenziektekundigen en natuurkundigen, „We zijn zeker van plan om met onze vakgroepen samen te blijven werken”, vertelt co-auteur Joris Sprakel hoogleraar fysische chemie en zachte materie in Wageningen. „Juist op het snijvlak tussen disciplines ontstaan nieuwe inzichten – zoals nu dus de ontdekking dat schimmels en oömyceten twee totaal verschillende methodes hanteren. Je kunt hun werkwijzen vergelijken met die van inbrekers: de één trapt met brute kracht een voordeur in, de ander priegelt met heel fijn gereedschap het slot open.”