Zo houden planten het hoofd boven water

Elke overbezorgde plantenliefhebber weet dat je planten ook té veel water kunt geven. In de natuur komt dat gevaar van overstromingen of aanhoudende stortbuien. Daarom ontwikkelden veel planten mechanismen om het een tijdje uit te houden onder water. ‘Als planten merken dat ze overstroomd zijn, kunnen ze processen aanzetten die hun overlevingskansen vergroten. Een strategie is bijvoorbeeld de snorkelrespons, waarbij bladeren en stengels versneld omhoog groeien om het contact met lucht te herstellen. Een andere strategie is het onderdrukken van groei en metabolisme, om zuurstof en energie te sparen tot de overstroming voorbij is’, vertelt  Sjon Hartman, moleculair plantenwetenschapper Ecofysiologie van Planten van de Universiteit Utrecht.

Plantenhormoon

Een tijdige reactie is cruciaal, maar hoe weet een plant dat het water tot aan zijn bladoksels staat? Hartman en zijn collega’s zochten het uit bij de zandraket, een plantje dat in de naam der wetenschap al veel experimenten heeft doorstaan. Ze ontdekten dat de planten gebruik maken van ethyleen, het plantenhormoon dat onder andere zorgt voor de rijping van fruit. In de delen die al onder water staan, zit het ethyleen gevangen en stapelt het zich op. Zo vormt het een alarmsignaal, nog voor de hele plant onder water staat. ‘Dat is bijzonder nuttig: een plant die vroegtijdig in survival-modus gaat, kan het langer uithouden onder water. Dat kan het verschil betekenen tussen leven of dood’, zegt Hartman. Het ethyleen is de eerste schakel in een keten die uiteindelijk de beschermingsmechanismen van de plant activeert.

Waterbestendige gewassen

Omdat de klimaatveranderingen leiden tot meer overstromingen, kan deze kennis op termijn gebruikt worden om landbouwgewassen te beschermen. ‘Nu we weten welke genen en eiwitten betrokken zijn bij het overleven van overstromingen, kunnen we deze ook weer terugbrengen in planten die dit vermogen zijn verloren. Of ervoor zorgen dat planten eerder in overlevingsmodus gaan. Daarmee kunnen we toekomstbestendige gewassen maken die beter zijn opgewassen tegen overstroming,’ verduidelijken onderzoeksleiders Rashmi Sasidharan en Rens Voesenek.