Computermodel van wortelgroei kan leiden tot duurzamere teelt

Het model kan helpen om planten te kweken die toekunnen met minder bemesting, bewatering en pesticiden. Een internationaal team van biologen werkte aan het model. Ze publiceren hun resultaten deze week in het vakblad Developmental Cell.

Met een nieuw computermodel kunnen onderzoekers de groei beter in kaart brengen en voorspellen. Het model is ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit Utrecht. Samen met collega's van Wageningen University & Research en de Universiteit Gent toonden ze vervolgens aan dat voorspellingen die het model deed correct zijn.

Hoofd- en zijwortels

Voordat de onderzoekers begonnen, waren al computermodellen en hypotheses in omloop die verklaarden waar langs de hoofdwortel uiteindelijk zijwortels ontstaan. 'Al die modellen rammelden een beetje', zegt Kirsten ten Tusscher van de Universiteit Utrecht. Zij leidde het onderzoek naar het nieuwe model. 'Ze klopten allemaal niet volledig met de resultaten die voortvloeien uit experimenten met echte planten.'

Het model van Ten Tusscher en collega's biedt nu een veel completer en meer realistisch beeld. Dankzij het nieuwe model wordt duidelijk hoe zijwortels ontstaan vanuit de hoofdwortel, onder invloed van het plantenhormoon auxine. In het nieuwe model worden die stappen tot in detail gesimuleerd.

Details groeiproces

Ten Tusscher: 'In ons model hebben we zo gedetailleerd ingebouwd hoe de wortel eruitziet en hoe auxine wordt getransporteerd. Het model bevat ook de details van het groeiproces, waar de stamcellen zich bevinden, evenals de cellen die snel delen, de cellen die stoppen met delen of zich uitstrekken. Het model laat zien wat de gevolgen zijn van al die processen die op elkaar aangrijpen.'

Het grotere begrip van wortelgroei maakt het volgens de onderzoekers mogelijk om in de toekomst gerichter gewassen te kweken, met wortelstelsels die beter aansluiten bij de omstandigheden of wensen van een teler. Zulke gewassen kunnen dan bijvoorbeeld toe met minder mest, pesticiden of bewatering.