Kunstmatige stof opabactine maakt gewassen bestendiger tegen droogte door groei te vertragen en de planten te helpen water beter vast te houden.
Wereldwijd gaan jaarlijks aanzienlijke percentages gewassen verloren. Droogte is een van de voornaamste boosdoeners; schade loopt op tot in de miljarden euro’s. En in de toekomst zal het alleen nog maar droger worden. Niet gek dus, dat onderzoekers hard werken aan nieuwe manieren om met deze droogte om te gaan.
Zo ook onderzoekers van de University of California, Riverside. Het team beschrijft in vakblad Science een nieuw ontwikkeld, klein, synthetisch molecuul dat planten helpt water beter vast te houden. Gebruik van de stof door boeren zou hun planten beter bestendig maken tegen droogte, en zo het verlies aan gewassen terugbrengen.
Lees ook:
Overpowered
De onderzoekers doopten de synthetische stof opabactine (Engels: opabactin), afgekort tot OP. OP is gamer lingo voor ‘overpowered’, dat vaak gebruikt wordt om (iets te) sterke karakters of wapens uit spellen aan te duiden.
Het kleine molecuul gedraagt zich op eenzelfde manier als plantenhormoon abscisinezuur (ABA). ABA, dat planten zelf aanmaken bij droogtestress, vertraagt de groei van de plant. Zo wordt er niet meer water verbruikt dan de plant tot zijn beschikking heeft, en verwelkt hij niet. Helaas is ABA onder extreem droge omstandigheden niet altijd voldoende om de planten van uitdroging te redden.
Planten blootgesteld aan droogte. De één wel (rechts) en de ander niet (links) behandeld met opabactine. © Vaidya et al., 2019/Science
“Wetenschappers weten al enige tijd dat het besproeien van planten met ABA hun tolerantie voor droogte (verder) verhoogt”, schrijft Sean Cutler, een van de auteurs van het onderzoek in een persbericht. “ABA is echter te instabiel en te duur voor boeren om veel baat van te hebben.”
Superhormoon
Daar komt opabactine in beeld. In 2013 ontwikkelde het team al voorloper quinabactine, maar hoewel dit molecuul als aardig alternatief van ABA dienst deed, werkte het niet op elk gewas even goed.
Die verminderde werking op onder meer tarwe, heeft te maken met de binding met de ABA-receptoren. Waar ABA er twee bindingen mee maakt, maakt quinabacine er maar één. Opabactine maakt er wél twee, en is daarbij ook nog tienmaal sterker dan ABA. Niet voor niets die bijnaam ‘OP’ dus.
Verhoogde bladtemperatuur (rechts, rood) duidt op verminderde waterafgifte in tomatenplanten behandeld met opabactine (OP). © Vaidya et al., 2019/Science
Effecten?
Een stof met potentie, maar klaar voor gebruik is opabactine nog niet. Of het (veelvuldig) sproeien ervan negatieve effecten heeft op de plant en de omgeving, moet namelijk nog onderzocht worden voor het kunstmatige ‘superhormoon’ in het veld getest wordt.
Behalve verder aan OP te sleutelen, gaat het team ook op zoek naar de tegenhanger van de stof. Waar het bij droogte handig is om groei op een laag pitje te zetten, kan het in andere gevallen namelijk bevorderlijk voor de plant zijn om heel rap te groeien, zo schrijven de onderzoekers.
Bronnen: Science; University of California, Riverside via EurekAlert!
Beeld: Vaidya et al., 2019/Science
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!