Normaal gesproken is het lastig om de genetische code voor ziekteresistentie bij planten te ontdekken. Grotendeels, omdat één gen meestal alleen bescherming biedt tegen één specifieke ziekte of parasiet. Dit keer ligt het echter anders. Onderzoekers van Wageningen University & Research, Umeå University en KeyGene hebben ontdekt dat een gen dat de plant zandraket (Arabidopsis thaliana) resistenter maakt tegen de Groene perzikluis, ook andere bladluizen en wittevliegen op afstand houdt.
Alle bladluizen en wittevliegen? Nee, dat niet. De Tabakswittevlieg en Mosterdluis eten onverstoorbaar van de plant; al gaat dat bij de Mosterdluis wel gepaard met een bijzonder spuugritueel.
Bladluizen
Bladluizen komen veelvuldig voor op planten en landbouwgewassen. Ze voeden zich met het sap van de planten, maar verspreiden er ook virussen. Om bij te dragen aan het terugdringen van het gebruik van insecticides in de landbouw wordt daarom veel onderzoek gedaan naar natuurlijke beschermingsmechanismes van planten.
Ook onderzoeker Karen Kloth van het laboratorium voor Entomologie van WUR houdt zich hiermee bezig. Zij ontdekte in 2017 een gen, wat de plant zandraket resistenter maakt tegen de Groene Perzikluis. In een nieuw experiment, gepubliceerd in Plant, Cell & Environment, laten zij en collega-onderzoekers nu zien dat dit gen overal in de plant voorkomt (in wortels, bladeren, stengels en knoppen), maar alleen actief is in het zogenoemde floëem – de cellen die het suikerrijke sap door de plant transporteren. Ook ontdekten ze dat het gen werkt tegen andere soorten bladluizen en wittevliegen die net als de Groene perzikluis van floëemsap leven.
Plantgen vermindert voortplanting
Het blijkt dat ook de Tabaksluis, Melige koolluis en de Koolwittevlieg slechter presteren op planten die dit gen hebben, vertelt Kloth. “Ze produceerden tijdens het experiment minder nakomelingen of eitjes. Uit gedetailleerde gedragsproeven bleek daarnaast dat de bladluizen, als planten het resistentiegen hadden, langer moesten spugen voordat ze konden beginnen met eten en zich ook minder lang tegoed deden aan floëemsap.”
Mosterdluis en Tabakswittevlieg
Het gen werkt daarentegen niet tegen de Mosterdluis en de Tabakswittevlieg. De Mosterdluis liet een bijzonder gedrag zien dat mogelijk de resistentie onklaar maakt. Kloth: “Deze bladluizen prikten met hun priksnuit en spuugden herhaaldelijk, tot wel zo’n 20 keer, in het floëem voordat ze daadwerkelijk begonnen te eten. De meeste andere bladluizen doen dit normaliter maar één keer. Dit suggereert dat het herhaaldelijk injecteren van spuug met speciale eiwitten, de Mosterdluis helpt om de resistentie te omzeilen.”
Natuurlijke weerbaarheid gewassen vergroten
Het in samenwerking met Umeå University en KeyGene uitgevoerde onderzoek is mede mogelijk gemaakt door een Veni-beurs die Kloth in 2018 kreeg van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) om onderzoek te doen naar natuurlijke beschermingsmechanismes van planten tegen plaaginsecten en virussen die kunnen bijdragen aan het terugdringen van het gebruik van insecticides.
“Bladluizen en wittevliegen zijn in veel gewassen lastig te bestrijden plagen; die plantvirussen verspreiden en daarmee de opbrengst in gevaar brengen. De ontdekking dat één gen de zandraket beschermt tegen verschillende soorten bladluizen en een wittevlieg is mede daarom vrij bijzonder. Verder onderzoek moet uitwijzen welk mechanisme hieraan ten grondslag ligt. En hoe dit gen te gebruiken is om de natuurlijke weerbaarheid van gewassen te vergroten.”
Bron: WUR Research
