Wetenschap - 30 maart 1995

Promovendus berekent onderhoudsprocessen in planten

Het handhaven van de juiste ionen-gradient in plantecellen kost de plant veel energie. Ook voor het onderhoud van eiwitten moet de plant een flink deel van zijn suikers verbranden. Dit blijkt uit het proefschrift Utilization of respiratory energy in higher plants, waarop dr T.J. Bouma onlangs promoveerde bij Theoretisch produktie-ecoloog prof. dr ir R. Rabbinge en de Utrechtse oeco-fysioloog prof. dr J.T. Lambers.

Planten krijgen hun energie uit de fotosynthese, de omzetting van water en CO2 in suiker en zuurstof onder invloed van zonlicht. Al twintig jaar is bekend dat planten een flink deel verademen voor onderhoudsprocessen. Bouma onderzocht bij het Insituut voor Agrobiologisch en bodemvruchtbaarheidsonderzoek (AB-DLO), hoe belangrijk nu de verschillende onderhoudsprocessen ten opzichte van elkaar zijn. Inzicht hierin zou bijvoorbeeld de veredeling kunnen helpen bij selectie van energie-zuinige planten.

Door ondermeer eiwitsyntheses te remmen, kwam de promovendus tot de conclusie dat het eiwitonderhoud 17 tot 35 procent van de ademhaling in het donker verklaarde. Een andere belangrijke kostenpost, zo berekende hij aan de hand van literatuurwaarden en experimenten, is het exporteren van suikers om er op een andere plaats in de plant energie uit te krijgen. Dit is goed voor 29 procent van het totaal aan ademhalingsenergie.

Onverwacht hoog kwam hij uit voor het handhaven van ionengradienten. Elke plantencel verliest voortdurend ionen vanwege lekken. In de jonge aardappelwortels die hij onderzocht, bleek twintig procent van de totale ademhaling nodig voor heropname van ionen. Met een simulatiemodel heeft Bouma vervolgens aangetoond dat de wortelanatomie dit proces beinvloedt.

Naar het hoe en waarom van ionenlekken in planten is nog nauwelijks onderzoek gedaan, weet co-promotor dr A.J.C. de Visser van het AB-DLO, omdat men altijd dacht dat het maar een paar procent van de onderhoudsenergie kostte.

Wereldwijd doen drie groepen onderzoek aan onderhoudsprocessen op plantniveau. Het is de vraag of het AB-DLO dit fundamenteel plantenfysiologisch onderzoek voortzet. Financiers, aldus De Visser, eisen steeds meer dat het onderzoek direct een bepaalde bedrijfstak ondersteunt.