Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl
Agro Forskning DCA

Planters hormonudskillelse har stor påvirkning på nematoder

Planter bruger meget energi på at udsende hormonstoffer gennem rødderne ud i jorden. Det påvirker jordens mikrobielle miljø omkring planten, og har en langt større effekt på bestemte arter af planteparasitiske nematoder end hidtil antaget.

Planters hormonelle balance er med til at stabilisere og skabe et optimalt vækstmiljø for sig selv, gavnlige nematoder og mikroorganismer i jorden omkring rødderne. Hvis hormonbalancen ændres rammer det også organismerne i og omkring rødderne.

Jorden under vores fødder myldrer af liv. Nogle af de små organismer er gode for de planter, der v vokser på markene, mens andre er direkte skadelige. Omkring planternes rødder myldrer det med et væld af mikroorganismer kaldet nematoder. For dem gælder det samme, nogle hjælper med at beskytte planterne, mens andre er planteparasitiske. 

”Vi ved, at planter udskiller op til 20% af deres nettoproduktion fra fotosyntesen via rødderne. Det vil sige, at den investerer meget energi på at sende stoffer ud gennem rødderne, men hvorfor bruger den al den energi, og hvad bliver det brugt til? Det har vi set nærmere på,” siger professor Mogens Nicolaisen fra Institut for Agroøkologi.  

I et nyt studie har han været med til at undersøge, hvordan disse stoffer påvirker nematoder, svampe og bakterier i jorden. 

”Vores hovedtanke er, at planterne investerer en masse energi på at danne et optimalt miljø for gavnlige nematoder og mikroorganismer,” forklarer han.  

Komplet billede af mikrobielt samspil

Ved at dyrke forskellige mutanter af planten almindelig gåsemad (Arabidopsis thaliana) i markjord har forskerne kunnet undersøge, hvilken effekt forskellige plantehormoner har på det mikrobielle liv omkring planternes rødder.  

”I det her studie har vi brugt planter, hvor man har været inde og slukke for bestemte hormoner i planten, så vi kan undersøge, hvordan hver enkelt af de udvalgte hormoner eller rettere manglen på dem påvirker nematoder, bakterier og svampe i jorden,” fortæller Mogens Nicolaisen. 

Farligt at pille ved hormonbalancen

Ligesom hos mennesker er hormoner meget vigtige for planterne, og derfor går det ofte galt, når man går ind og piller ved genetikken. Og dette studie viser det samme. 

”Vi har jo ændret i generne for de pågældende hormoner, og det skaber en hel del problemer for planten i forhold til nematoder. Men vi så forskellige reaktioner i nematodesamfundene. Nogle reagerede slet ikke, mens andre blev påvirket i høj grad,” forklarer Mogens Nicolaisen, og påpeger, at det hovedsageligt er de nematoder, der lever i eller tæt på rødderne, der påvirkes mest. 

I en sammenligning mellem vildtypen, altså den plante, der ikke havde fået fjernet nogen hormoner, og mutanterne, kunne forskerne se en massiv stigning i antallet af Meloidogyne hapla. Det er en skadelig nematodeart, der er kendt for at invadere rødderne på planter og suge næring herfra. Mens andre arter, der ikke interagerer i samme grad med plantens rødder stort set ikke blev påvirket. Vi tror derfor, at det er en forsvars-strategi fra vildtypen at udsende stoffer, der kan holde de patogene nematoder væk,” forklarer Mogens Nicolaisen. 

Lille effekt på svampe og bakterier

På samme måde har forskerne undersøgt effekten på svampe og bakterier i jorden. Men her så man ikke en nogen stor effekt.

”Dog så vi, at hvis der er få patogene nematoder, så er der mange af nogle typer bakterier. Dette kan indikere, at disse bakterier hjælper med at bekæmpe nematoder i samspil med planten. Overordnet set viser studiet, at ødelægger man den hormonelle balance, så har nematoderne frit spil, og kommer myldrende ind i planten,” siger Mogens Nicolaisen. 

I studiet her har forskerne altså helt fjernet stofferne, men Mogens Nicolaisen forklarer, at man i fremtiden kunne forestille sig, at det vil være muligt at forbedre plantens forsvar ved at styre hormonbalancen bedre. 

”Et næste skridt kunne være at se, hvordan hormonbalancen bliver styret i forskellige afgrøder, og hvordan vi kan påvirke dette, så vi opnår et bedre forsvar mod nematoder,” siger han. 

Supplerende information

Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:

StudietypeEksperiment
SamarbejdspartnereInstitut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet og Department of Biotechnology ved Ghent University
FinansieringProjektet blev finansieret af Aarhus Universitet – project no. 27747
InteressekonfliktIngen
Læs mereArtiklen ”Phytohormones selectively affect plant parasitic nematodes associated with Aradopsis roots” er udgivet i tidskriftet New Phytologist. Den er skrevet af: Md. Maniruzzaman Sikder, Mette Vestergård, Tina Kyndt, Enoch Narh Kudjordjie og Mogens Nicolaisen
KontaktProfessor og sektionsleder Mogens Nicolaisen, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. Tlf.: +45 24757668 eller e-mail: mn@agro.au.dk