Universiteit Leiden

nl en

Bacteriën in plantenwortels bestrijden schimmelziekte

Twee bacteriesoorten werken samen in plantenwortels om hun gastheer te redden van een schimmelziekte. Een team van microbiologen en bioinformatici van het Nederlands Instituut voor Ecologie, Universiteit Wageningen en het Instituut voor Biologie van Leiden deed deze ontdekking. Ze identificeerden ook de genen die betrokken zijn bij dit afweermechanisme. Publicatie in Science.

Nieuwe genen

Micro-organismen die in de wortels van planten leven, zogeheten endofyten, werken nauw samen met de plant en dragen bij aan groei van de plant en tolerantie tegen stress. De gepubliceerde studie toont aan dat twee bacteriesoorten binnen het wortelsysteem samenwerken om planten te beschermen tegen een schimmelziekte. De onderzoekers identificeerden ook genen die bij dit mechanisme betrokken zijn, net als vele andere microbiële genen waarvan de functies nog onbekend zijn.

Microbioom gereconstrueerd

Het is één van de eerste voorbeelden waarbij we de micro-organismen die in de plant leven, hebben gereconstrureerd alsmede hun functie in de bescherming van de plant tegen infectie. We hebben daarbij metagenomics gebruikt, een methode om de informatie in het DNA van deze bacteriën uit te pluizen’, aldus Víctor J. Carrión, universitair docent bij het Instituut Biologie Leiden.

Suikerbiet aangetast door Rhizoctonia solani (credits: Fk)

Duurzame gewasproductie

Carrión gebruikte suikerbieten als plantmodel voor zijn onderzoek dat, zoals vele andere belangrijke voedselgewassen, gevoelig is voor de schadelijke schimmel Rhizoctonia solani. Corresponderend auteur van het artikel, hoogleraar Microbiële Ecologie Jos Raaijmakers: ‘Microben zijn essentieel voor alle eukaryoten, zoals planten, dieren en mensen. Ons belangrijkste doel was om in het wortelweefsel van de plant micro-organismen te ontdekken die de plant rekruteert en activeert wanneer een schadelijke schimmel aanvalt. Deze studie betekent een grote stap voorwaarts in de ontwikkeling van duurzamere gewasproductiesystemen met minder pesticiden.'

Combinatie van disciplines

Het was een opwindend proces om het artikel in Science te publiceren, zegt Carríon. Ongeveer zeven maanden geleden diende hij de eerste versie van het artikel in bij een van de meest gerenommeerde wetenschappelijke tijdschriften ter wereld. Hij werkte meer dan zes jaar aan het onderzoek, voornamelijk bij NIOO-KNAW en in de laatste fasen bij het Instituut Biologie Leiden, waar hij nu werkzaam is. Het werk is het resultaat van een sterke samenwerking binnen een multidisciplinair team, waarbij ook de laboratoria van Gilles van Wezel (IBL), John van der Oost en Marnix Medema (beide WUR) en internationale partners in Brazilië, Colombia en de VS zijn betrokken. Raaijmakers: ‘Onze studie betekent een belangrijke vooruitgang in het onderzoek naar plantenmicrobiomen, wat alleen mogelijk was door de integratie van verschillende wetenschappelijke disciplines.’

Headerafbeelding afkomstig van The KWS Group

Publicatie: Carrión, V.J.; Perez-Jaramillo, J.; Cordovez, V.; Tracanna, V.; de Hollander, M.; Ruiz-Buck, D.; Mendes, L.W.; van Ijcken, W.F.J.; Gomez-Exposito, R;  Elsayed, S.S.; Mohanraju, P.; Arifaf, A.; van der Oost, J.;  Paulson, J.N.; Mendes, R.; van Wezel, G.P.; Medema, M.H.; Raaijmakers, J.M., 2019. Pathogen-induced activation of disease-suppressive functions in the endophytic root microbiome. Science, Vol 366, Issue 6465, pp. 606-612, DOI: 10.1126/science.aaw9285

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie