Blootstelling aan zoutstress activeert talrijke signaalpaden, die bij zouttolerante planten tot acclimatisatie leiden. In hun review integreren de UvA-onderzoekers de bestaande kennis over vroege signaalreacties - die seconden tot minuten in beslag nemen - met de kennis over de groei van verschillende organen - die uren tot dagen duurt.

Volgens de onderzoekers houden planten die blootstaan aan zoutstress onmiddellijk op te groeien. In deze fase dringt er, via niet-specifieke ionenkanalen in het membraan, zout binnen in de cellen. Dat zout lokt in de cel een reeks gebeurtenissen uit die zorgen voor de aanmaak van stresshormonen en een afname van de celdeling en -groei. In een latere fase worden er zoutionen in vacuolen en opslagweefsel gepompt. De groei kan zich daardoor enigszins herstellen, maar bereikt vrijwel nooit het controleniveau.

De auteurs wijzen op een interessant fenomeen, namelijk dat de groei van de diverse plantenorganen niet in gelijke mate door zoutstress wordt beïnvloed. Planten met zoutstress blijken, in vergelijking met normaal gegroeide planten, een andere bouw te vertonen. Uit enkele recente studies naar dit onderwerp komt naar voren dat relatieve veranderingen in de groeimorfologie inderdaad een belangrijke rol spelen bij zouttolerantie. De onderzoekers denken dan ook dat deze veranderingen nieuwe aanknopingspunten bieden voor de teelt van zouttolerante gewassen.  

Testerink: ‘Wij willen achterhalen hoe het komt dat planten door veranderingen in de bouw van hun wortelstelsel hun laterale wortels van richting kunnen doen veranderen en zo hun zoutopname verminderen. Daarmee willen we de zouttolerantie vergroten en uiteindelijk de opbrengsten verbeteren.’

Nieuwe landbouwgewassen kweken

Testerink is plantenfysioloog aan het Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) van de UvA en heeft onlangs een NWO-subsidie toegekend gekregen. Daarmee willen zij en haar team hun onderzoek naar de effecten van zoutstress op wortelvorming voortzetten en manieren onderzoeken om gewassen te telen die beter bestand zijn tegen zilte bodems.

Publicatiegegevens

Magdalena M. Julkowska, Christa Testerink: Tuning plant signaling and growth to survive salt. Trends in Plant Science (Volume 20, Issue 9, p586–594, september 2015).