‘Ik wil graag weten hoe planten zich verdedigen’

Laurien Onderwater

27-02-2022 10:30:00

planten

Nederlands onderzoek behoort tot de wereldtop. En daarom laat KIJK-redacteur Laurien Onderwater je in deze rubriek elke maand kennismaken met een wetenschapper van eigen bodem. Deze keer: Erik Poelman bestudeert interacties tussen planten en insecten.

Wie ben je?

planten
Erik Poelman

“Ik ben Erik Poelman, 41 jaar, en ik woon in Renkum. Als universitair hoofddocent werk ik in Wageningen in het laboratorium voor entomologie (insectenkunde, red.). Ik heb ook aan de Wageningen Universiteit biologie gestudeerd en er mijn promotieonderzoek gedaan. Bij deze universiteit ben ik dus eigenlijk nooit weggegaan.”

Lees ook van Onderwater Ondervraagt:

Wat doe je?

“Mijn team en ik doen onderzoek naar de relatie tussen planten en insecten. We richten ons voornamelijk op de manier waarop planten zich verdedigen tegen verschillende insecten. Je hebt heilzame beestjes die een plant nodig heeft voor onder meer de bestuiving, zoals bijen, maar veel insectensoorten richten juist schade aan. Wij zijn benieuwd naar de manier waarop een wilde plant reageert op die schade en of we een gewas weerbaar kunnen maken tegen deze insectenvraat. Je moet je voorstellen dat verschillende insecten soms na elkaar een plant aanvallen, maar soms ook tegelijkertijd. De plant moet dan met een goede oplossing komen om zich tegen die aanvallen te verweren. Deze verdedigingsstrategieën proberen wij te ontrafelen. Het interessante aan dit onderzoek is dat de plant zich moet verdedigen tegen de insecten waar hij last van heeft, maar tegelijkertijd de interacties met de insecten die hij nodig heeft in stand kan houden.”

Hoe doe je dat?

“Heel breed. We hebben achter de universiteit een groot proefveld waar we verschillende kool- en mosterdplanten hebben gepoot. Daar volgen we elke plant van zaailing tot volgroeid exemplaar – behoorlijk intensief werk. Zo willen we voor het hele leven van de plant in kaart brengen hoe die leefgemeenschap van insecten eruitziet. En die is behoorlijk groot, want de plantenetende insecten hebben ook vijanden, zoals sluipwespen, die op hun beurt weer vijanden hebben, de zogeheten hyperparasieten. Al die organismen komen op de planten voor en die bestuderen wij. Zo leggen we vast hoe vaak welk insect welke plant bezoekt, wat voor gedrag dat insect vertoont en hoe de plant daarop reageert. We doen niet alleen veld-, maar ook laboratoriumonderzoek. In het lab bestuderen we op moleculair niveau de plantenfysiologie; we bepalen onder andere welke hormonen de plant produceert als reactie op prikkels. Verder analyseren we welke genen er aan en uit worden gezet om de verdediging in gang te zetten, welke stofjes de plant vervolgens voor de verdediging aanmaakt en in welke hoeveelheid. Spruitkool produceert bijvoorbeeld heel bittere verdedigingsstoffen, die wij proeven als we spruitjes eten. Maar je kunt ook denken aan de dikte of stugheid van het blad die verandert als reactie op een insectenaanval. Eigenlijk verzamelen we informatie op alle niveaus: van de genen tot het ecosysteem.”

Hoe verdedigen planten zich?
Op deze foto zijn verschillende organismen te zien die een leefgemeenschap op een plant vormen. Je ziet de rups van het groot koolwitje waaruit larven kruipen van de sluipwesp, de vijand van de rups. Op het blad zitten ook hyperparasieten, de vijand van de sluipwesp. Al deze insecten en parasieten oefenen op hun beurt weer invloed uit op de plant en vice versa. © Erik Poelman

Waarom doe je dat?

“Ten eerste ben ik heel erg gedreven door nieuwsgierigheid. Ik wil graag weten hoe planten zich verdedigen en ik vind het nog spannender om te weten hoe ze schakelen tussen al die verschillende belagers en toch tot bloei kunnen komen. Daarnaast vind ik dit onderzoek belangrijk vanuit maatschappelijk perspectief. Wij bestuderen de wilde variant van kool- en mosterdplanten, maar veel van deze planten zoals wij ze kennen, zijn gekweekt. Spruitjes, bloemkool, broccoli, noem maar op, zijn allemaal veredeld vanuit wilde planten. (Veredelen is het onderling vergelijken van planten om vervolgens de exemplaren met de beste eigenschappen te laten vermeerderen, red.) De kennis die we opdoen over wilde planten kunnen we hopelijk toepassen op de soorten die uiteindelijk op ons bord belanden. Het zou bijvoorbeeld heel fijn zijn als we uiteindelijk kool- en mosterdplanten kunnen cultiveren die weerbaarder zijn tegen allerlei invloeden van buitenaf, waaronder insectenvraat. Dat zou leiden tot landbouw zonder pesticidegebruik. En duurzaamheid heb ik hoog in het vaandel staan.”

Welke uitdagingen zijn er nog?

“De vragen die we onszelf stellen, zijn behoorlijk complex. We willen niet slechts één interactie onderzoeken, maar alles wat er op en om de plant heen gebeurt. En dan vervolgens in kaart brengen hoe de plant daarop reageert. De uitdaging hierbij is het koppelen van twee onderzoeksvelden: de ecologie en de plantenfysiologie. Alleen dan kunnen we de wisselwerking tussen planten en insecten écht goed begrijpen.”

Wat hebben wij aan deze studie?

“Ik merk dat consumenten steeds bewuster keuzes maken als het op eten aankomt. De vraag naar duurzame akkerbouw neemt toe en dat betekent dat de voedingsindustrie actie moet ondernemen. Die willen wij graag helpen met ons onderzoek door onder andere de vraag te beantwoorden hoe je gewassen kunt telen zonder gebruik te maken van pesticiden en waarbij de opbrengst nog steeds hoog blijft. Voor ons is de uitdaging om een gewas zodanig te veredelen dat het kan schakelen tussen verschillende verdedigingsstrategieën en zich tegen allerlei bedreigingen van buitenaf kan verweren. Daar zijn we voorlopig nog wel even zoet mee.”

Deze aflevering van Onderwater Ondervraagt staat ook in KIJK 2/2022, hier te koop.

Beeld: iStock/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE






Meer Nieuws