Plantenwortels groeien naar bodemschimmels toe

Blootstelling aan de juiste schimmels kan soms zelfs resulteren in bescherming tegen insecten en wormen die zich voeden met planten en hun wortels. Dat blijkt uit het proefschrift van Kay Moisan dat zij op 16 oktober 2020 verdedigt.

Plantenwortels zijn fascinerende organen omdat ze zo essentieel zijn voor de gezondheid van planten. Toch weten we nog niet goed hoe ze in de bodem functioneren en welke factoren van invloed zijn op hun groei. Recente studies laten zien dat wortels de geuren van microben in de bodem kunnen waarnemen, en dat geuren van bodembacteriën of bodemschimmels bijvoorbeeld de vertakking en lengte van plantenwortels kunnen beďnvloeden.

Groeirichting
Tot op heden was het echter onbekend of microbiële geurstoffen ook van invloed kunnen zijn op de ríchting waarin plantenwortels groeien. In haar proefschrift en de bijbehorende publicatie in Plant, Cel and Environment tonen Kay Moisan en haar co-auteurs van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) en Wageningen University & Research aan dat dit het geval is. Planten nemen geuren waar, die bodemschimmels produceren en reageren hierop vóórdat ze met de schimmels in contact komen.

Om dit te aan te tonen ontwikkelden wetenschappers een unieke testopstelling waarbij raapzaadwortels (Brassica rapa) in de bodem "de keuze" kregen om in de richting van of juist weg van de geuren van vier verschillende bodemschimmels te groeien. Zo toonden de onderzoekers aan dat wortels de geuren die door bepaalde schimmels worden uitgescheiden negeren maar juist ook kunnen worden aangetrokken door geuren van andere schimmels. Interessant is dat de plantenwortels vooral aangetrokken worden door geuren die schadelijke schimmels uitstoten.

Kansen voor gewasbescherming en -stimulering
Blootstelling van plantenwortels aan schimmelgeuren kan planten minder geschikt maken als voedingsbron voor bladetende rupsen, aaltjes en worteletende insecten.

In de zoektocht naar duurzame landbouwpraktijken zijn geuren van bodemmicroben daarom veelbelovende kandidaten voor gewasbescherming en -stimulering. De bevindingen roepen ook nieuwe vervolgvragen op over de vraag of planten actief kunnen "beslissen" waar ze naar toe groeien en met welke micro-organismen ze moeten interacteren.

Nieuwe onderzoeksmethode
De opzet van het onderzoek is bovendien een proof of concept dat wortels wel degelijk reageren op microbiële geuren. "Met het onderzoek is een nieuwe methode gerealiseerd om de chemische communicatie tussen wortels en bodemschimmels en de invloed ervan op de wortelgroei te bestuderen, en deze opzet kan ook door andere laboratoria worden hergebruikt om deze interacties verder te onderzoeken", aldus Moisan's promotor Prof. Marcel Dicke.

Bron: Wageningen U&R