Trips versus plant: hoe verloopt de interactie?

Biotechnologiestudent IJse Boogaard legt plantgenen stil om het effect daarvan op tripsen te onderzoeken.

‘Planten kunnen natuurlijk niet bewegen, dus ze hebben andere verdedigingsmechanismen ontwikkeld tegen onder meer vraat. Bijvoorbeeld door stoffen uit te scheiden. Plantenetende insecten vinden die stoffen maar niks, dus die hebben op hun beurt weer moleculen ontwikkeld om plantverdediging te onderdrukken’, aldus IJse Boogaard. De inmiddels oud-hbo-student biotechnologie keek voor zijn afstudeeronderzoek naar de wapenwedloop tussen tripsen (Frankliniella occidentalis) en tomaten- en paprikaplanten (Solanum lycopersicum en Capsicum annuum). ‘Tripsen zijn maar 2 à 3 millimeter groot, dus het beetje vraatschade dat ze aanrichten kunnen de meeste planten wel hebben. Toch zijn ze voor planten heel gevaarlijk, omdat tripsen virussen kunnen overdragen. Met name het tomato spotted wilt virus veroorzaakt veel problemen’, legt Boogaard uit. Kortgezegd eten tripsen besmette planten, waarna ze het virus via hun speeksel verder verspreiden naar andere planten.

Interactie
Boogaard richtte zich op één onderdeel van de strijd tussen planten en insecten: de interactie tussen planteiwitten en de anti-afweermoleculen die insecten produceren. ‘Of tripsen zulke moleculen aanmaken is niet helemaal zeker, maar men verwacht van wel. In de onderzoeksgroep aan de Universiteit van Amsterdam waar ik stage liep waren eerder al een aantal kandidaat-moleculen geïdentificeerd, en een aantal kandidaat-planteiwitten waar die mee zouden kunnen interacteren. Ik heb vier genen die voor zulke planteiwitten coderen tijdelijk uitgeschakeld om te kijken welk effect dat had op planten en tripsen’, vertelt Boogaard.

Onschadelijk
Daarvoor gebruikt Boogaard de zogeheten virus-induced gene silencing-techniek. ‘Daarbij breng je een onschadelijk gemaakt virus in de plant, en in dat virus stop je dna van het gen dat je wil uitschakelen. De plant bestrijdt het virus door al het rna kapot te maken dat van virus-dna wordt afgeschreven, en doet dat nu ook voor rna dat met jouw toegevoegde stukje dna correspondeert. Het effect is tijdelijk: vier weken na de behandeling treedt het in werking. Dan moet je gauw je experimenten doen, want twee weken daarna is het alweer uitgewerkt.’

Voor Boogaard betekende dat vraatschade in kaart brengen en tripseitjes tellen. De resultaten zijn wisselend. Eén uitgeschakeld gen levert misvormde tomatenplanten op. Boogaard herhaalt zijn experiment met modelplant Nicotiana benthamiana , maar die tabaksplanten gaan zelfs dood. Andere genen leiden afwisselend tot meer of minder tripseitjes en in een enkel geval tot minder vraatschade.

‘Het is niet zo dat tomatentelers direct iets met die resultaten kunnen. Maar het is voor hen wel interessant om te weten of een gen positieve of negatieve effecten heeft op de plant of op trips. Die kennis kun je bijvoorbeeld gebruiken bij veredeling’, legt Boogaard uit.

Addertje
Er zit bovendien nog een addertje onder het gras, want een cruciaal experiment mislukt bij Boogaard: ‘Eigenlijk is al mijn data niks waard, omdat ik niet écht kan bewijzen dat ik genen heb gesilenced. Ik wilde met q-PCR de expressie van het gen in beeld brengen, maar dat mislukte steeds. Het ging fout bij de isolatie van rna uit plantmateriaal, maar hoe dat precies kwam weet ik nog steeds niet. Aangezien de controleproef waarbij planten met een gesilenced gen wit werden wel lukte, verwachten we dat dit verder ook goed ging, maar harde data ontbreekt helaas.’

Is jouw masterscriptie, bachelorthesis of profielwerkstuk interessant leesvoer voor je medebiologen? Stuur een mail naar redactie@bionieuws.nl