Geur van aaltjes maakt plant sterker

Schade aan gewassen

Aaltjes – ook wel nematoden genoemd – zijn een van de meest voorkomende dieren op aarde. Ze zijn microscopisch klein, vaak niet meer dan 1 millimeter groot. De meeste van de vele duizenden soorten die beschreven zijn, leven onder de grond. Sommige soorten leven van bacteriën, andere parasiteren op insecten en weer andere kunnen alleen voortbestaan door het opzuigen van plantensappen. Ze hebben daarvoor een ‘stekel’ die ze gebruiken als rietje, maar waarmee ze ook de plantencelwand kunnen doorboren om zo naar binnen te dringen.

Jaarlijks zorgen aaltjes wereldwijd voor 150 miljard dollar aan schade in gewassen. “Ze zijn een gigantisch probleem in de landbouw”, vertelt Aska Goverse, die aan de universiteit in Wageningen onderzoek doet naar de interactie tussen planten en aaltjes, maar niet betrokken is bij de Amerikaanse studie. “Je ziet het probleem vaak pas te laat, omdat aaltjes in de bodem leven.”

In de bodem communiceren aaltjes met elkaar via feromonen. Dat zijn een soort geurstoffen die bestaan uit moleculen van vetzuren en suikers. “Aaltjes hebben geen ogen, dus via chemische communicatie laten ze elkaar weten wat er in de omgeving gebeurt”, vertelt Goverse. “Aaltjes hebben speciale organen op hun kop, een soort antennes met receptoren, die feromonen kunnen waarnemen.”

Feromonen in het badwater

Planten kunnen die feromonen ook herkennen. In 2015 kwamen de onderzoekers van het Boyce Thomson Institute er voor het eerst achter dat het afweersysteem van planten aan gaat staan wanneer ze feromonen van aaltjes opmerken. “Plantenwortels worden voortdurend blootgesteld aan aaltjes in de grond”, vertelt biochemicus Frank Schroeder, een van de Amerikaanse onderzoekers, in een persbericht. “Het is dus logisch dat planten geëvolueerd zijn om dit ongedierte aan te voelen, daardoor kunnen ze hun immuunsysteem activeren in afwachting van een aanval.”

De Amerikaanse onderzoekers hebben hun ontdekking uit 2015 nu toegepast op vier veel verbouwde gewassen: mais, rijst, tarwe en soja. Ze haalden de feromonen, met de naam ascaroside, van jonge aaltjes af door de aaltjes in een bad met steriel water te leggen. Vervolgens zeefden ze de aaltjes eruit en sprayden ze de jonge planten in met de ascaroside, nadat die uit het badwater was gezuiverd. Een aantal uren daarna besmetten ze de planten met verschillende bacteriën, virussen en schimmels. De sojaplanten kregen een mozaïekvirus, waardoor de bladeren een mozaïekpatroon krijgen. Rijst werd besmet met de bacterie Xanthomonas oryzae, de veroorzaker van een veel voorkomende rijstziekte in Azië. Tarwe kreeg de bladvlekkenziekte, veroorzaakt door de schimmel Zymoseptoria tritici. En mais kreeg een behandeling met Setosphaeria turcica, ook een schimmel die bladeren laat doodgaan.