Gezocht: bacteriën die planten doen floreren
Planten houden van gunstige microben zoals bacteriën en schimmels: ze groeien beter en worden er gezonder van. Hoogleraar Microbiële Ecologie Jos Raaijmakers speurt naar de juiste microben die gebruikt kunnen worden door de landbouw. Oratie 13 november.
Geen oog voor gunstige bodembacteriën
Bij de domesticatie en veredeling van landbouwgewassen hebben veredelaars geen oog gehad voor hun relatie met gunstige bodembacteriën en andere micro-organismen. Het is daardoor onduidelijk of die micro-organismen nog een rol spelen in de landbouw, waar groei en gezondheid afhankelijk zijn geworden van kunstmest en gewasbeschermingsmiddelen. Raaijmakers wil met zijn project Back2Roots, gefinancierd door Technologiestichting STW, de bodemmicroben weer in beeld brengen. Met zijn team gaat hij naar de gebieden waar gewassen oorspronkelijk vandaan komen om nuttige micro-organismen terug te vinden.
Op zoek naar nog onbekende microben
‘Op en in plantenwortels leven veel micro-organismen die de groei en gezondheid van planten bevorderen’, vertelt Raaijmakers. ‘Klassieke voorbeelden zijn Rhizobium-bacteriën en mycorrhiza-schimmels die voedingsstoffen voor de plant beschikbaar maken. Maar er zijn veel meer, nog grotendeels onbekende microben in de bodem. Door bepaalde stoffen uit te scheiden lokken planten nuttige bodemmicroben. Bij de veredeling van landbouwgewassen heeft men niet op dat aantrekkingsvermogen geselecteerd, met als resultaat dat het ‘microbioom’ rond en in de wortels van landbouwgewassen anders en mogelijk verarmd is.’
Wilde verwanten
Voor de wilde verwanten van tomaat en boon gaan de onderzoekers naar de Andes en in het Midden-Oosten bestuderen ze woestijnplanten die bestand zijn tegen extreme droogte. Ze gaan na welke micro-organismen daar leven op en in de wortels van deze wilde verwanten en onderzoeken welke rol ze spelen bij hun groei en gezondheid. ‘We hopen een set van nuttige microben te vinden en willen nagaan of we de groei en gezondheid van de gewassen kunnen verhogen door deze microben te stimuleren of aan de bodem en plantenzaden toe te voegen.’
Ecologische context essentieel
Raaijmakers benadering is betrekkelijk nieuw in de microbiologie. Tot voor kort kweekten en onderzochten microbiologen de micro-organismen voornamelijk per soort en stam. Hun interacties met elkaar en met planten krijgen de laatste jaren steeds meer aandacht, mede dankzij nieuwe technologieën om microbiële gemeenschappen te bestuderen. Raaijmakers: ‘Het blijkt essentieel om de micro-organismen in hun ecologische context te bestuderen, want verschillende eigenschappen komen alleen in aanwezigheid van andere soorten tot uiting.’
(9 november 2015 - Willy van Strien)
Zie ook
Jos Raaijmakers is hoofd Microbiële Ecologie aan het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) en voor één dag per week aan het Instituut Biologie Leiden verbonden. ‘In Leiden vind ik een hele goede aanvulling op de expertise van het NIOO’, zegt hij. ‘Het IBL is sterk in moleculaire biotechnologie, plantenchemie, mycologie en evolutionair onderzoek.’