Welke microben dragen bij aan de droogtetolerantie van tomatenplanten?

Vraagstelling

Met de huidige klimatologische veranderingen komen steeds vaker en langere periodes van droogte voor die, bijvoorbeeld in Spanje, problematisch zijn bij het kweken van gewassen zoals tomatenplanten.

Bacteriepopulaties die geassocieerd zijn met wortels spelen een belangrijke rol in het gezond zijn van de plant. Er zijn aanwijzingen dat een aantal bacteriesoorten de plant helpt in het goed door kunnen komen van een droogteperiode. Het uiteindelijke doel voor kwekers is om tomatenplanten te kweken met toevoeging van specifieke bacteriële mengcultures die de droogtetolerantie van de plant bevorderen.

Aanpak

Groeiexperimenten werden uitgevoerd waarbij zaadjes van tomatenplanten vlak na ontkieming werden geïnoculeerd met steeds één van 21 verschillende bacteriestammen. Na een periode van 2 weken groei waarbij om de dag water werd gegeven, volgde een droogteperiode van 10 dagen.

Aan de hand van gemaakte foto’s en metingen van de lengte en het gewicht van de planten kon vastgesteld worden welke bacteriën een positief effect gaven. Daarnaast werden van alle stammen een groot aantal eigenschappen in kaart gebracht zoals soortbepaling (door 16S rRNA sequencing), Gram-kleuring en o.a. productie van groeibevorderende stoffen zoals het hormoon auxine dat naast planten ook door dit type bacteriën kan worden gemaakt.

Resultaat

Bij bacteriestam UU144 werd waargenomen dat de tomatenplanten tijdens de droogteperiode net zo vitaal bleven als een controle die continu water had gekregen. De stam werd geïdentificeerd als een Bacillus soort. Interessant is dat deze soort zelf ook auxine maakt om groei van plantenwortels te bevorderen zodat deze tijdens droogte dieper kunnen groeien om water te vinden. Er zijn nog een groot aantal andere eigenschappen om te onderzoeken zodat in kaart kan worden gebracht hoe de bacterie precies de plant helpt.