Dodders zien eruit als lintwormen en gedragen zich ook een beetje als een lintworm
De geeloranje stengel van een woekerplant verstrengelt zich met zijn groene waardplanten en haalt water en voedingsstoffen weg. Een nieuwe studie toont aan dat deze plantparasieten hun aanwijzingen volgen om te bloeien van hun gastheren.
Een dodderplant begint zijn leven als een lintworm.
De kleine plant, die nooit bladeren of wortels zal krijgen, verlengt zich in een spichtige spiraal. Rond en rond wervelt het, op zoek naar een waardplant. Wanneer de dodder er een vindt, vergrendelt hij zich en infiltreert de gastheer met kleine buisjes die water en voedingsstoffen afvoeren. De parasitaire dodder groeit en bedekt uiteindelijk zijn slachtoffer in een verward, draadachtig web van oranje of gele stengels. Als de waardplant dan bloeit, doet de wietplant dat ook, waardoor de sinistere cyclus opnieuw begint.
Maar dat laatste deel, reproductie, is een mysterie gebleven. Normaal gesproken gebruiken bloeiende planten hun bladeren om te voelen wanneer de omgevingsomstandigheden goed zijn om te bloeien. Dus hoe weet een parasitaire plant zonder bladeren wanneer hij moet bloeien? Door af te luisteren, blijkt uit een nieuwe studie, waarbij een chemisch signaal van de gastheer van de dodder als zijn eigen signaal wordt gebruikt.
Australische wietplanten (Cuscuta australis) absorberen de chemische stof die de bloei op gang brengt, een eiwit genaamd Flowering Locus T of FT, van hun gastheren en gebruik het om synchroon te bloeien, melden onderzoekers 31 augustus in de Proceedings of the National Academy of Sciences. Deze synchronisatie maximaliseert de groei en voortplanting van de warkruid en kan een deel zijn van de reden waarom de plantparasiet, die uit meer dan 100 verschillende soorten bestaat, zich over de wereld heeft verspreid en organismen parasiteert die zo verschillend zijn als luzerne en acaciabomen (SN: 23-7-08).
“Het synchroniseren van de bloei is echt logisch voor deze plantparasieten”, zegt Jianqiang Wu, een botanicus aan het Kunming Institute of Botany van de Chinese Academie van Wetenschappen. Als een warkruid te vroeg bloeit, wordt hij niet zo groot als hij zou kunnen hebben en zal hij minder zaden produceren. Te laat en de gastheer is mogelijk al dood, waardoor de warkruid minder voedingsstoffen overhoudt om de bloei te ondersteunen.
Wu toonde eerder al aan dat dodders wisselen veel chemische signalen uit met hun gastheren, en had het vermoeden dat de parasieten misschien een bloeisignaal van gastheren zouden oppikken. Dus lieten de onderzoekers in een laboratoriumkas drie soorten dodders los op planten met verschillende bloeitijden, waarmee ze bevestigden dat alle parasieten hun bloeitijd verschoven naar hun gastheren.
Toen de onderzoekers experimenteel het FT-gen van een gastheer uitschakelden, bloeiden de dodders niet meer. Vervolgens bevestigde het team een fluorescerend eiwit aan het bloeiende eiwit van de gastheer en zag het gloeien in Australische wulpse weefsels, wat bevestigde dat de parasieten de chemische aanwijzing op zich namen. Het bloeiende eiwit had ook een wisselwerking met bloei-gerelateerde genen in de dodders, wat volgens de onderzoekers verder bewijs is dat FT het hele proces op gang brengt.
“De synchronisatie van woekerplanten en waardplanten is nog nooit zo duidelijk aangetoond als in dit artikel”, zegt James Westwood, plantpatholoog bij Virginia Tech in Blacksburg. Maar misschien komt er nog meer uit het verhaal, zegt hij. “Er zijn voorbeelden van dodders bloeien als hun gastheer niet bloeit”, Zegt hij, dus het blijft onduidelijk of de parasieten soms andere signalen gebruiken om te bloeien.
Als blijkt dat dodders echt alleen FT van gastheren gebruiken om bloei op te wekken, zegt Westwood dat dat een eenvoudig en elegant voorbeeld zou zijn van hoe evolutie plantparasieten heeft verstrengeld met de organismen waarvan ze afhankelijk zijn om te overleven. Maar hij vindt dat er meer onderzoek nodig is. “Biologie is zelden zo eenvoudig.”