Suche
Mein Konto
Planten verdedigen zichzelf: elektrische signalen als geheim wapen tegen ziekten!
Onderzoekers van de Universiteit van Münster bestuderen hoe planten elektrische signalen gebruiken voor de immuunafweer tegen ziekteverwekkers.
Planten verdedigen zichzelf: elektrische signalen als geheim wapen tegen ziekten!
Op 10 maart 2025 presenteren onderzoekers van de Universiteit van Münster, onder leiding van Prof. Dr. Gundula Noll en Dr. Alexandra Furch van de Universiteit van Jena, spannende bevindingen over de immuunrespons van planten. Dit vertegenwoordigt een natuurlijk beschermingsmechanisme dat analoog werkt aan de immuunrespons bij dieren, maar via verschillende mechanismen werkt. Planten gebruiken elektrische signalen om zich te verdedigen tegen ziekteverwekkers en hebben geen circulerend immuunsysteem zoals dieren.
Huidig onderzoek richt zich op de manier waarop planten omgaan met verschillende ziekteverwekkers. Wanneer een aanvaller wordt gedetecteerd, sturen de cellen chemische en elektrische alarmsignalen die zich verspreiden via het floëem, dat normaal gesproken verantwoordelijk is voor het transport van voedingsstoffen. Planten activeren hun afweermechanismen zonder koorts te ontwikkelen, wat het verschil met de immuunreacties van dieren onderstreept.
Mechanismen van de immuunrespons van planten
De mechanismen van de plantenverdediging kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: patroonherkenningsimmuniteit en effectorherkenningsimmuniteit. De eerste herkent microbiële moleculen via gespecialiseerde receptoren in het celmembraan, terwijl de laatste zich richt op effectormoleculen die pathogenen kunnen gebruiken om de immuunrespons te onderdrukken.
Een centraal aspect van de immuunrespons van planten is de vorming van elektrische impulsen die worden geactiveerd door ionkanalen in het celmembraan. Deze activeren kettingreacties om elektrische golven te produceren, die vervolgens chemische signalen activeren, zoals calciumionen en reactieve zuurstofverbindingen. Het mechanisme is aangetoond bij plantensoorten zoals zandraket en tuinboon, wat de evolutionaire geldigheid van deze reactie aangeeft.
| Verdedigging-mechanismen | Beschrijving |
|---|---|
| Saponinen | Bescherming van de schimmel tegen binding aan sterolen in het plasmamembraan. |
| Overgevoeligheidsreactie | Verwijder snel de infectieuze platen van de ciekteverwekker van succesvolle beroven. |
| Synthese van ligninen en verbleken | Vorming van fysieke barrières tegen indringers. |
| Fytoalexinen | De producten bevatten isoflavonen, die langdurig aanwezig zijn en het immuunsysteem versterken. |
Bovendien spelen SEOR-eiwitten in het floëem een rol bij de immuunrespons. Interessant genoeg blijkt uit onderzoek dat planten een systemisch verhoogde weerstand vertonen na een pathogeengerelateerde infectie, zelfs in niet-geïnfecteerde gebieden. Deze verhoogde weerstand wordt bevorderd door de synthese van salicylzuur, dat een lipide produceert dat door het floëem wordt getransporteerd.
Het begrijpen van deze processen is cruciaal voor een duurzame gewasbescherming. Het doel is om plantenrassen te ontwikkelen die zich kunnen verdedigen tegen nieuwe ziekteverwekkers. Onderzoekers benadrukken dat de mechanismen van de immuunrespons van planten divers en complex zijn, waardoor de basis wordt gelegd voor toekomstige toepassingen in de landbouw.
De bevindingen zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe technologieën om de immuunreacties van planten te manipuleren om de veerkracht van gewassen te vergroten. De oorspronkelijke publicatie van het onderzoek verscheen in het tijdschriftWetenschappelijke vooruitgang.
Voor gedetailleerde informatie over de immuunrespons van planten en de mechanismen ervan, zie Wikipedia En Plantenonderzoek.