Eigen verdediging maisplant lokt per ongeluk schadelijke aaltjes

Wortelknobbelaaltjes zijn microscopisch kleine wormpjes – nematoden – die wereldwijd een enorme plaag vormen in de landbouw. Ze dringen de wortels van planten binnen, waardoor de planten minder water en voedsel kunnen opnemen. Hierdoor mislukken oogsten of vallen ze veel lager uit. Lange tijd was het een raadsel hoe deze blinde wormpjes in de donkere bodem precies wisten waar de wortels van planten zaten.

Een internationaal onderzoeksteam, geleid door Zhejiang University in China en met een belangrijke bijdrage van WUR, laat zien dat maisplanten hier zelf onbedoeld een rol in spelen. De planten verspreiden de stof MBOA, een afbraakproduct van benzoxazinoïden, via hun wortels om insecten af te weren.

Uit het onderzoek, gepubliceerd in het blad Nature Plants, blijkt dat dit proces een kettingreactie veroorzaakt. 'Deze stoffen worden meestal gezien als directe verdedigingsmiddelen,' zegt WUR-onderzoeker Jose Lozano Torres, die bij de studie betrokken was. 'Wat wij laten zien, is dat ze in dit geval een indirect effect hebben dat parasitaire nematoden juist helpt.'

Geurspoor via bacteriën

MBOA verandert de bodem. De stof trekt bepaalde bacteriën in de grond aan. Die bacteriën laten specifieke geurstoffen los. De aaltjes ruiken deze bacteriegeuren en gebruiken ze als een navigatiesysteem om rechtstreeks naar de maiswortels te zwemmen.

In een steriele bodem zonder bacteriën konden de aaltjes de planten niet vinden. De bacteriën vormen volgens de onderzoekers de cruciale tussenstap.

Ecologische kaping

Onderzoekers noemen dit 'ecologische kaping'. De aaltjes misbruiken de communicatie tussen de planten en de bodem voor eigen gewin. De wetenschappers ontdekten zelfs welke genen de aaltjes gebruiken om deze geuren op te vangen. Toen ze die genen tijdelijk 'uitzetten', werden de aaltjes als het ware blind en konden ze de wortels niet meer vinden.

Veel veredelingsprogramma's selecteren planten op hogere niveaus van benzoxazinoïden om schade door insecten te beperken. Deze studie laat zien dat zulke strategieën onbedoelde bijeffecten kunnen hebben. 'Rassen die goed beschermd zijn tegen insecten, kunnen tegelijkertijd aantrekkelijker worden voor nematoden. Dat betekent dat veredelaars mogelijk opnieuw moeten kijken naar de balans tussen verschillende verdedigingskenmerken', stelt Lozano Torres.

Bodembeheer

Ook bodembeheer komt naar voren als een mogelijke knop om aan te draaien. Omdat de aantrekkingskracht afhangt van specifieke bacteriën, is het mogelijk om de bacteriën rond de wortels te sturen. Dat kan bijvoorbeeld door bacteriën te bevorderen die geen aantrekkelijke vluchtige stoffen produceren of die concurreren met de betrokken soorten.

Tot slot wijzen de onderzoekers op nieuwe aanknopingspunten voor de aaltjesbestrijding. Mogelijk zijn de geuropvangers van de aaltjes te verstoren, waardoor ze de maiswortels niet meer kunnen vinden.