artikel afdrukken
bionieuws 8, 03-05-2014

nieuws
Kosteloos afweer van planten oppeppen

Bèta-aminoboterzuur versterkt de afweer van planten en is vanaf nu los te koppelen van groeireductie. Dit biedt kansen op universele gewas-bescherming.

Door Gert van Maanen
© bionieuws


‘De “supergewassen” die De Telegraaf aan ons toeschrijft zijn zwaar over the top. Maar we hebben wel ontdekt hoe we het natuurlijke afweersysteem van planten kunnen versterken zonder dat dit leidt tot groeiverstoring en productieverliezen.’ Dat zegt plantenbioloog Corné Pieterse, hoogleraar plant-microbe-interacties aan de Universiteit Utrecht. Het systeem is in principe toepasbaar om alle gewassen beter te beschermen tegen een reeks plantenziekten, aldus Pieterse.

Hij is een van de auteurs van een publicatie in Nature Chemical Biology, die het werkingsmechanisme van de stof bèta-aminoboterzuur (BABA) in modelplant Arabidopsis beschrijft (28 april online). Laatste auteur van het artikel is de in Utrecht gepromoveerde Jurriaan Ton, nu als ERC-fellow en onderzoeksleider verbonden aan de University of Sheffield in Engeland.

Pieterse: ‘Dat BABA in lage doseringen de afweer van planten kan stimuleren is al meer dan tien jaar bekend. Het is tot nu toe niet tot toepassingen gekomen, omdat het bij hoge dosering altijd leidt tot groeiremming en dus verlies aan productie. Dat maakt het lastig in de praktijk toe te passen.’ De stof is qua structuur sterk verwant aan gamma-aminoboterzuur, meestal afgekort tot GABA, dat bij dieren een sleutelrol speelt als neurotransmitter in de hersenen. Bodembacteriën kunnen BABA produceren, planten zover bekend niet.

‘Hoewel ze het niet zelf kunnen maken, heeft het aminozuur wel een groot effect in planten’, weet Pieterse. ‘Het beschermt ze tegen een opmerkelijk breed spectrum stress-factoren, waaronder een hele reeks ziekteverwekkers als de aardappelziekte, valse meeldauw en natrot. Het werkt als een primer: het zet het afweersysteem van planten als het ware op scherp en indien nodig in een hogere versnelling. Wij doen al een tijd onderzoek aan deze stof in de zoektocht naar duurzame alternatieven voor bestrijdingsmiddelen, waarvan de Europese Unie het gebruik steeds meer aan banden legt’, aldus Pieterse.

Uit het nu gepubliceerde onderzoek blijkt dat BABA bindt aan het enzym aspartyl-t-rna-synthetase en zo de afweer induceert. Tegelijk ontstaat ophoping van ongeladen t-rna en wordt de elongatiefactor elF2a gefosforyleerd, met negatieve effecten op groei en ontwikkeling van de plant. ‘Wij hebben door gebruik van Arabidopsis-mutanten de receptor van BABA moleculair gekarakteriseerd en daaruit blijkt dat afweerprocessen te scheiden zijn van stresseffecten op de groei. Dit biedt mogelijkheden om BABA chemisch zodanig te wijzigen dat het nog wel effect heeft op de afweer, maar is losgekoppeld van negatieve effecten’, aldus Pieterse. Dat levert in principe een algemeen toepasbaar gewasbeschermingsmiddel op. ‘Je kunt hetzelfde effect ook bereiken door planten genetisch te modificeren, waardoor ze over zo’n losgekoppelde receptor beschikken. Dat trucje moet je dan wel voor ieder gewas weer opnieuw doen.’ Binnen het nieuwe focusgebied Future Food gaat de Utrechtse bètafaculteit dit soort nieuwe methoden van priming voor gewasbescherming verder ontwikkelen.

De Wageningse plantenziektekundige Pierre de Wit, niet betrokken bij deze studie, is onder de indruk van het artikel. ‘Het bevat vier nieuwe ontdekkingen en zit mooi in elkaar. Het is nog wel te vroeg om te zeggen of dit zal leiden tot een universeel toepasbaar middel in de gewasbescherming. Het lijkt mij onwaarschijnlijk dat verhoogde afweer helemaal geen kosten met zich meebrengt. Dat iets twee weken onder gecontroleerde omstandigheden in het lab werkt, betekent helaas niet dat het ook meteen bij een gewas werkt dat drie maanden onder sterk wisselende omstandigheden in het veld staat.’