Wetenschap - 14 maart 2002

Zaad drinkt zich kapot aan koud water

Zaad drinkt zich kapot aan koud water

Droge zaden die plotseling koud water over zich heen krijgen, 'schrikken zich dood'. Plantenfysiologen dr Folkert Hoekstra en dr Jaap Nijsse zagen door een nieuw type microscoop dat er letterlijk gaten vallen in de celmembranen, waardoor de cellen zo lek worden als een mandje.

Vooral zaden van tropische en subtropische gewassen als katoen en soja hebben last van schade door te snelle wateropname. Hoe ouder en droger het zaad en hoe kouder en overvloediger het water, hoe groter het probleem. De plantenembryo's in het zaad raken beschadigd en profiteurs als bacteri?n en schimmels maken snel een eind aan het plantje in de dop.

Hoekstra en Nijsse willen precies uitzoeken waar het fout gaat en gingen daarvoor naar Ulm in Duitsland om de nieuwste scanning elektronenmicroscoop te gebruiken. Ze zagen dat cellen zich letterlijk te barsten kunnen drinken. Dit komt doordat ingedroogde cellen sterk gekrompen zijn en een celmembraan hebben dat heel rimpelig is, net als de schil van een verdroogd appeltje. Komt er nu plotseling koud water bij, dan zwelt de celinhoud razendsnel op. Als het membraan de rek niet kan bijhouden, breekt het. Dat gebeurt in een fractie van een seconde. Dit geldt niet alleen voor (sub)tropische zaden, maar ook voor pollenkorrels en gistcellen, en zelfs voor gedroogde bloedcellen die in zakjes worden bewaard.

Het probleem is op verschillende manieren op te lossen. Het is mogelijk het zaad een voorbehandeling te geven met vochtige lucht of met warm water. Een nadeel hiervan is dat vochtig zaad kwetsbaar en moeilijk te zaaien is. Een andere oplossing is het gebruik van een beschermende coating om het zaad van een soort gore-tex, een stof die damp doorlaat en vloeibaar water tegenhoudt. De plantenfysiologen gaan ervan uit dat bedrijven makkelijker een coating kunnen maken als zij precies begrijpen hoe de waterschade tot stand komt. | M.H.

Celmembraan van pollenkorrels van lisdodde (80.000 maal vergroot), links behandeld met koud water, rechts met warm water. Links zitten er bobbels en gaten in, doordat het membraan niet snel genoeg kon meezwellen met de celinhoud. Rechts ziet het membraan er uit als glad structuurbehang; hier is de wateropname goed verlopen.

Foto's: laboratorium voor Plantenfysiologie

Re:ageer