Shocking stories: Vampierplanten

In Afrikaanse landen komen volledig mislukte oogsten voor als gevolg van het parasitaire
onkruid striga. Deze uitzuiger groeit op de wortels van belangrijke voedingsgewassen als
mais, sorghum en rijst. Via een speciaal orgaan, een haustorium, tapt de parasiet het
vaatstelsel van de gastheer af en steelt zo water en voedingsstoffen. Hierdoor overleeft de
plant nog maar ternauwernood en levert voor de boer weinig of geen voedsel meer op.

Het onkruid striga parasiteert ondergronds op de wortels  van het gewas Sorghum en bovengronds overwoekert het de planten (Ethiopië). Striga bloeit met vrolijk gekleurde bloempjes, waarna het zaad zich verspreidt en nieuwe slachtoffers kan maken (foto:NIOO-KNAW).

Lokstoffen

Striga heeft een opvallende levenscyclus. Er bestaat een soort driehoeksverhouding tussen striga, de gastheerplant en micro-organismen in de bodem. De wortels van de gastheerplant produceren strigolactonen. Dit zijn moleculen waarmee de plant mycorrhiza-schimmels en andere gunstige micro-organismen in de bodem lokt voor symbiose. Via evolutie hebben strigazaden ‘geleerd’ om deze signalen af te luisteren zodat ze weten wanneer er een gastheer in de buurt is. Pas op het moment dat er strigolactonen in de bodem verschijnen, gaan de zaden van striga kiemen. Dat is noodzakelijk voor de parasiet want de kiemplantjes zijn compleet afhankelijk van de gastheerplant.

Infographic door Esther Getrouw, Benu (https://benu.nu).

Uitzuigers

Door middel van een haustorium zuigt het onkruid striga zich vast op de wortels van een plant en tapt, als een vampier, water en voedsel af uit het vaatstelsel van zijn gastheer. Een haustorium is een speciaal zuigorgaan (zie tekening). Parasitaire planten en bepaalde schimmels kunnen zo’n haustorium vormen waarmee ze een plant binnendringen en daar voedingsstoffen opnemen. In de tekening hieronder is een haustorium te zien van de parasitaire plant vlaswarkruid (Cuscuta epilinum) op vlas. Het is vergelijkbaar met de manier waarop striga te werk gaat.

Boven het haustorium van de parasitaire plant vlaswarkruid (Cuscuta epilinum) in lengtedoorsnede (e = epidermis, r = schors, g = vaatbundel). Onder de vlasstengel (Linum usitatissimum) in dwarsdoorsnede (E = epidermis, R = schors + bast, H = hout). Julius Sachs – Vorlesungen über Pflanzenphysiologie, zweite Auflage, Leipzig 1887. Public Domain.

 

Hulp van micro-organismen

Striga bloeit met paarse bloemen waarna nieuwe zaden zich over de akker verspreiden. Een besmette akker is onbruikbaar en dat is problematisch voor kleine zelfvoorzienende boeren. In een groot internationaal onderzoeksproject, gefinancierd door de Bill & Melinda Gates Foundation, wordt gezocht naar een effectieve aanpak van striga. In een proefopstelling zijn meer dan 30 soorten bacteriën en schimmels gevonden die het kiemen van strigazaden deels onderdrukken. Nu wordt onderzocht welke genen en moleculen verantwoordelijk zijn voor die onderdrukking. Uiteindelijk moet deze kennis leiden tot een methode om de interactie tussen de parasitaire plant striga en zijn gastheer in het veld te doorbreken.
Meer over dit project vindt je op de website PROMISE

Lespakket over Striga

Lespakket AfrikaanseVampierplanten (pdf)
MBO, bovenbouw HAVO en VWO; 1 uur + eventueel tijd voor presentatie
Deze uitzuigers bedreigen de voedseloogst in grote delen van Afrika. Is er iets tegen te doen?
(Voor docenten is het antwoordblad met uitleg hier op te vragen)

 

 

<< Terug naar Shocking Stories