Nieuwe studie onthult: biologische klokken van planten onder natuurlijke omstandigheden onderzocht.

AmsterdamOnderzoekers van het John Innes Centre, de Kyoto Universiteit en The Sainsbury Laboratory in Cambridge hebben veldonderzoeken uitgevoerd om te ontdekken hoe de interne klokken van planten functioneren in natuurlijke omstandigheden. Deze studies hebben wetenschappers inzicht gegeven in hoe planten signalen van hun interne klokken combineren met omgevingsfactoren wanneer de omstandigheden op natuurlijke wijze veranderen.

Onderzoekers hebben ontdekt dat planten een genetisch pad hebben dat hen helpt om celschade te voorkomen die wordt veroorzaakt door fel licht en koude omstandigheden. Dit pad wordt gereguleerd door de interne klokken van de planten die overeenkomen met de 24-uurs dag-nacht cyclus. Nieuwe studies uitgevoerd rond de equinoxen waren erop gericht om te zien hoe dit mechanisme in de natuur werkt.

Belangrijkste bevindingen zijn:

• Onderzoek naar een natuurlijke populatie van Arabidopsis halleri planten in het platteland van Japan toonde aan dat genexpressie gedurende 24-uurs cycli veranderde.
• Elke twee uur werd RNA uit de planten geëxtraheerd en geanalyseerd om de niveaus van genexpressie te volgen.
• Op maat gemaakte apparatuur werd gebruikt om de temperaturen rond de planten te manipuleren, vergelijkbaar met laboratoriumomstandigheden.
• Onderzoekers droegen groene filters om te voorkomen dat het licht van hun hoofdlampen de planten tijdens nachtelijke bezoeken beïnvloedde.

Lees ook:

Vandaag · 04:13

Dubbele immunotherapie met chemotherapie biedt hoop voor longkankerpatiënten met specifieke mutaties

Het onderzoeksteam ontdekte vergelijkbare patronen in genactiviteit die verband houden met de interne klok van het lichaam en omgevingssignalen, net zoals in laboratoriumexperimenten. Dit betekent dat de laboratoriumbevindingen ook van toepassing zijn in de praktijk. Ze gebruikten deze gegevens om modellen te maken die de genactiviteit kunnen voorspellen op basis van omgevingsveranderingen.

Het is cruciaal om te begrijpen hoe planten reageren op veranderingen in hun omgeving. Door erachter te komen hoe de interne klokken van planten deze veranderingen aanvoelen, kunnen we mogelijk gewassen ontwikkelen die beter bestand zijn tegen toekomstige klimaatomstandigheden. Het toepassen van Bayesiaanse tijdreeksmodellen heeft zich effectief bewezen voor dit soort onderzoek. In de toekomst kunnen deze modellen ons helpen te begrijpen hoe planten zaken regelen zoals fotosynthesesnelheden of aanpassing aan verschillende temperaturen.

Uit het onderzoek blijkt hoe biologie en milieuwetenschappen met elkaar in verband staan. Door laboratoriumresultaten toe te passen op praktijksituaties, kunnen wetenschappers betere voorspellingen doen en oplossingen vinden voor landbouw en milieubeheer in een veranderend klimaat. Het combineren van interne plantklokken met milieusignalen helpt ons te begrijpen hoe planten in de toekomst zullen omgaan met veranderingen in hun omgeving.