Zelfverdediging bij planten: Kom maar op met die rups!

Vergelijkbare documenten
De chemie van liefde en oorlog: Hoe planten communiceren met hun omgeving

Het grote Ondergrondse- Bovengrondse Interacties Spel

PDF hosted at the Radboud Repository of the Radboud University Nijmegen

Wij willen eten! Statistische analyse van de voedselselectie door rupsen

Wij willen eten! -Voedselselectie door rupsen-

Werkstuk Biologie Planten signalen

Bijlage VMBO-GL en TL

Nematodenproef bestrijding dennenprocessierups Thaumetopoea pityocampa

Entomologie in Wageningen onderzoeksthema s

TRACER. Nieuwe bestrijdingsmogelijkheden van schadelijke insecten in de koolteelt. Tel.:

Voedingswaarde van planten Gewichtstoename van rupsen

vetreserves worden aangemaakt door de gastheer. Het eerste aspect met betrekking tot deze hypothese berust op het verband tussen deze metabolische

CRISPR-Cas om groentes te verbeteren

Half Nederland kreeg te maken met de buxusmot en vraat aan de buxus:

Van chemie naar ecologie: niet straks maar nu! Louise

Een gezonde bodem. Dr. Marianne Hoogmoed Wetenschappelijk medewerker afdeling Kennis & Ontwikkeling

Vrijheid in exporteren van appels en peren. Nieuw: Affirm

PDF hosted at the Radboud Repository of the Radboud University Nijmegen

Uitbreiding erkenning Coragen

Samenvatting. Lisenka van Duin

EEN BEETJE GIF, DAAR KNAPT EEN MENS VAN OP

Bijlage VMBO-GL en TL

Verteren en fermenteren. havo/vwo 3-4

CONSERVE PRO BOOMERANG TRACER

Niveau 2 cursus Microbiele Interacties

Relaties tussen organismen vmbo-kgt34. CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Kruip in de huid van trips: invloed van gewas en klimaat op gedrag en bestrijding

Sluipwespen: macabere meesterspeurders

Bestrijding bladwespen bij rode bes in kassen en tunnels.

SCHIJNBARE CHAOS DEEL 4

FAB2 Onderdeel Bovengronds

Genetic Architecture of Host Use in Yponomeuta K.H. Hora

Bloemenranden en Functionele Agro Biodiversiteit (FAB) Dave Dirks, 6 september 2017, Kronenberg

WERKBLADEN VOOR DE LEERLINGEN

Martijn Bezemer

inhoud blz. Vlinders 3 1. Insecten 4 2. De kop 5 3. De vleugels 6 4. Van ei tot vlinder 7 5. Dag en nachtvlinders 8 6. Voedsel 9 7. Vijanden 10 8.

Functionele AgroBiodiversiteit (FAB) voor natuurlijke plaagbeheersing

HAPTE CHAP SAMENVATTING

Lesbrief groep 7 8. Inhoudsopgave. Insecten. Soorten. Knipblad. Vlinders lokken. Leefgebied van de vlinder. Stripverhaal

Functionele AgroBiodiversiteit (FAB) voor natuurlijke plaagbeheersing

Het preventief beheersen van ziekten en plagen

b i o - w e t e n s c h a p p e n e n m a a t s c h a p p i j Sven Klaschik / istockphoto

Bestrijding van koolvlieg in radijs

Workshop bodemplagen in de glastuinbouw en zomerbloemen

b i o - w e t e n s c h a p p e n e n m a a t s c h a p p i j Hans Smid /

Eindexamen biologie havo I

Ontwikkelingen analyses weerbaar substraat. Natasja Poot - Productmanager Bodemgezondheid

Biologie en bestrijding van de frambozenschorsgalmug

FAMILIE-EXPEDITIE. Wat heb je nodig? Wat ga je doen? Onderwerpen: Hoe lang duurt de speurtocht? Ben je klaar? Een pen of een potlood

1. Biotische factoren (zijn afkomstig van andere organismen) - voedsel - soortgenoten - ziekteverwekkers - vijanden

Biosfeer havo 5 BIOSFEER HAVO 5 MH.indd :36

Samenvatting. Samenvatting

Lesbrief Vlinderkids 1

Bloemenranden en Functionele Agro Biodiversiteit (FAB) Dave Dirks, 24 januari 2018, Zwartewaal

De Wiershoeck- Kinderwerktuin, dinsdag 17 juni Beste natuurliefhebber/- ster,

Lesbrief Bij, wesp, hommel of zweefvlieg

Virussen: een goed alternatief voor antibiotica?


Afweer systeem tegen ziektes, moederlijk hormoon,ontwikkeling, vogels, testosteron

Herkennen van plagen in potchrysant

Afwijkingen bestrijden

Leven in een broccoli wereld: Ontwerp van een beslis matrix ter beoordeling van de impact van nieuwe (GM) gewassen op het bodemecosysteem

Examenopgaven VMBO-KB 2003

Verenigingsnieuws. Herfstbijeenkomst entomologische berichten 71 (1) 2011

Weerbaarheid Wietse de Boer NIOO-KNAW (Microbiële Ecologie) WUR (Bodemkwaliteit)

Symbiont1.0. Tool voor biologische bodemkwaliteit. Daan Kuiper

Kom jij bij ons stage lopen? CSI in de voedselketen en jij bent erbij!

Biologische bestrijding in bloembolgewassen

Samenvatting. Samenvatting

Beheersing van bladinsecten

Lekker: rot of vers? De keuze van de fruitvlieg Drosophila

Werken met chemicaliën. Informatie tbv een toolbox

VERSLAG DAGVLINDERS ABTSWOUDSE BOS VLINDERROUTE boomblauwtje

DE GROTE TABAKSQUIZ. Petra Hopman & Esther Croes. Nascholing Kwaliteitsregister SMR 18 december 2018

Biodiversiteit en netwerken

Indeling. -Ontdekking -Vormen -Synthese -Transport -Fysiologische processen

Samenvatting. Figuur 1. Een T cel gemedieerde immuun response. APC: antigen presenterende cel; Ag: antigen; TCR: T cel receptor.

Koolwitjes in de klas!

De Wiershoeck-Kinderwerktuin, dinsdag 24 april Beste natuurliefhebber/-ster,

NATUURLIJKE VIJANDEN IN DE AARDAPPELTEELT

De Wiershoeck-Kinderwerktuin, dinsdag 4 september Beste natuurliefhebber/-ster,

Samenvatting Hoofdstuk 2

Wist je dat?... Overwintering van vlinders. Vragen. De vlinder. De levenscyclus..

Nederlandse samenvatting

Koepelproject Plantgezondheid bomen & vaste planten. Naar een toekomstbestendige boomkwekerij

Lesbrief Vlinderkids. Doelgroep: Groep 5 t/m 8. Lesduur: ± 30 minuten. Leerstofgebied: Wereldoriëntatie, Kunstzinnige oriëntatie. Werkvorm: Tweetallen

Eiken komen op veel Nederlandse golfbanen voor. Iedereen kan genieten van deze

Stripverhaal.. De vlinder.. De vleugels van een vlinder... De levenscyclus.. Vlinderlied en dans. Verstopte vlinders.. Opvallen of niet..

Gezondheid & Voeding

Inhoud. Voorwoord 5. Inhoud

Ecosysteem voedselrelaties

De brede kennisbasis van de Groene Genetica: van onderzoek naar perspectief. Gerco Angenent

De Wiershoeck-Kinderwerktuin, dinsdag 27 juni Beste natuurliefhebber/-ster,

Dagpauwoog Hoe ziet hij eruit? Wanneer vliegt hij? Waar kun je hem vinden? Waar leven de rupsen? Atalanta

Natuurlijk en effectief plagen bestrijden met aaltjes

LTO Glaskracht - Groene middelen 8 maart Rogier Doornbos Product Specialist

Organische stof: Impact op bodem en bodemleven

VO KIJKWIJZER. Wat heb je nodig? Een pen of een potlood (graag terugbrengen)

Geïntegreerd bestrijdingsplan Eikenprocessierups 2015

Sociale en culturele factoren in evacuatie simulaties. Dr. Natalie van der Wal

Transcriptie:

Zelfverdediging bij planten: Kom maar op met die rups! Nicole M. van Dam Afdeling Ecogenomics Institute of Water and Wetland Research Radboud Universiteit Nijmegen

Programma Afweer in planten: welke vormen en strategieën zijn er? Kosten en baten van afweer Ondergrondse en bovengrondse herbivoren: wat hebben die met elkaar te maken? Ondergrondse-bovengrondse interacties: het model spel

Planten onderhouden veel relaties

Planten hebben vele vijanden Luizen Rupsen Virussen Zoogdieren Nematoden

Toch is de wereld nog groen Beekdal Renkum, 2010 Foto: Luuk Daenen

Planten doen aan zelfverdediging Coffeïne (= Theïne) Nicotine Glucobrassicine Stekels en haren Bittere en giftige stoffen

Voorbeeld plantenafweer: Glucosinolaten in mosterd en kool Mosterdoliebom : glucosinolaten (bitterstof) en enzym leiden tot pittige smaak

Glucosinolaten werken ook als afweer tegen Homo sapiens Foto: tuinadvies.nl

Afweerstrategieën in planten Directe afweer: de stof heeft effect op de herbivoor zelf Giftig Vraatvergallend Verteringsremmend Indirecte afweer: de stof lokt natuurlijke vijanden van de herbivoor naar de plant Vluchtige stoffen Extraflorale nectar Foto: Felix Wäckers

Waarom zijn niet alle planten tot de tanden bewapend?? Veldhongstong Van der Meijden, 1996

Optimale afweer Planten denken als zakenlui Wat zijn de kosten? Wat brengt het op? Welke risico s loop ik?

Kosten van de productie van afweerstoffen Investeringen in afweerproductie gaan ten koste van groei, bloei en reproductie Veel afweer = minder aantrekkelijk voor symbionten, sluipwespen, bestuivers Specifieke afweerstof als herkenning voor specialisten Koolwitje (Pieris brassicae) Glucobrassicine (Glucosinolaat in koolsoorten)

Foto: bugsinthepicture.com Koolwitjes zo lieflijk

Maar even later.. Fotos: bugsinthepicture.com

..en voor je het weet Fotos: bugsinthepicture.com

Kosten-baten verhouding selecteert voor afweergehalte Niet aangepaste herbivoren Productiekosten Symbionten Specialistische herbivoren

Induceerbare afweer Treedt op nadat een herbivoor begint te eten (induceerbaar constitutief) Is specifiek: plant neemt waar welke aanvaller actief is en reageert navenant Is kostenreducerend: geen investering nodig in de productie van afweer als er geen aanvaller is

Induceerbare afweer: lokaal en systemisch JA JA JA R.I.P Schade door rups Productie signaalhormoon Afweer wordt geproduceerd JA = jasmonic acid (jasmonzuur)

Lokale en systemische afweer in wilde tabak: protease remmers Lokaal Systemisch Nicotiana attenuata met Tabakspijlstaartrups Van Dam et al. (2001) J. Chemical Ecology

Afweerstrategieën in planten Directe afweer: de stof heeft effect op de herbivoor zelf Giftig Vraatvergallend Verteringsremmend Indirecte afweer: de stof lokt natuurlijke vijanden van de herbivoor naar de plant Vluchtige stoffen Extraflorale nectar Foto: Felix Wäckers

Indirecte afweer is ook induceerbaar JA JA JA Vraat door rups Productie signaalhormoon Productie vluchtige stoffen & Aantrekking sluipwesp

Parasitaire sluipwespen leggen eieren in gastheer Foto: bugsinthepicture.com Foto: Roel Wagenaar, NIOO

Herkenning van de herbivoor Signalen waaraan planten herbivoren herkennen - Vraatschade (frequentie, wijze) - Speekselcomponenten - Eileg Leidt tot specifieke mix van signaalhormonen en specifieke afweerrespons Eitjes van het grote koolwitje (foto: Bugsinthepicture.com)

Systemische afweerresponsen reiken ver R.I.P Vraat aan de wortel Hormonen worden getransporteerd Effecten op bovengrondse organismen?

Onderzoek aan ondergrondse-bovengrondse interacties op Zwarte mosterd (Brassica nigra) Sluipwespen Glucosinolaten Rupsen van het koolwitje Larven van koolwortelvlieg

Vragen voor wetenschappelijk onderzoek Stel een plant heeft een wortelvlieglarve die aan zijn wortels vreet: Wat gebeurt er met de chemische afweer (glucosinolaten) in wortel en blad? Welk effect heeft dit op de fitness van rupsen? En op die van sluipwespen? Wat gebeurt er met de bovengrondse geurstoffen? Wat voor een effect heeft dit op de aantrekking van sluipwespen? Onderzoek gedaan samen met collega s Nederlands Insituut voor Ecologie (NIOO- KNAW) en Universiteit Rennes, Frankrijk

De natuurlijke neiging van een wetenschapper:overtuigen met data Soler et al 2007, van Dam et al. 2006, Pierre et al 2011, 2012

Laten we zelf een experiment doen! Heel veel dank aan Dr Katrin Meyer (Uni Göttingen) 1. Versimpelen van het system (model) 2. Op basis van resultaten uit experimenten analyseren hoe de interacties werken Figuur aangepast uit Meyer et al 2009

Wat hebben we nodig? -Nodig: onderzoekers, graag even de zaal verlaten.. -Timer

Iedere rij is een trofisch niveau: 5 rijen zijn een plant met herbivoren en een sluipwesp (experiment) Sluipwesp Rups Spruit Wortel Wortelherbivoor Experiment 1 2 3.

Communicatie tussen leden van 1 experiment: van wortelherbivoor naar sluipwesp Sluipwesp Rups Spruit Wortel Wortelherbivoor Experiment 1 2 3.

Communicatie alleen tussen buren Sluipwesp Rups Spruit Wortel Wortelherbivoor Experiment 1 2 3.

Leest u eerst rustig uw eigen instructies Instructie voor de timer: om de 10 seconden even een seintje, zodat de sluipwespen weten wanneer ze een ei moeten leggen

Opdracht aan de onderzoekers Beantwoordt deze vragen: -Hebben ondergrondse herbivoren een effect op bovengrondse interacties? -Zo ja, welke effecten neemt u waar? -Welke mechanismen spelen hierbij een rol? Gebruik de groene kaart om de wortelherbivoren te activeren. Gebruik de rode kaart om ze niets te laten doen. Tip: Zorg dat er een controle groep is en een groep waar de wortelherbivoren actief zijn.

Wat hebben we geleerd van ons experiment? Planten induceren chemische afweer bovengronds zodra ze ondergronds worden aangevreten Mechanisme: communicatie tussen wortel en spruit (via hormonen) Rupsen op planten met wortelherbivoor hebben last van chemische afweer Het signaal (de chemische afweer) komt via de rupsen bij de sluipwespen terecht Uiteindelijk beïnvloedt een wortelherbivoor de fitness van de sluipwesp terwijl ze elkaar niet eens zien! Wetenschappelijke onderbouwing in diverse artikelen: van Dam et al 2006, 2007; Soler et al 2007; Pierre et al 2011, 2012 en vele anderen, Model komt uit Meyer et al 2009)

In conclusie Planten verdedigen zich met chemische afweer Een balans van kosten en baten bepaalt hoeveel afweer een plant maakt Afweer kan geïnduceerd worden als er gevreten wordt Onzichtbare vreters aan de wortels kunnen effect hebben op bovengrondse organismen Modellen helpen biologische processen inzichtelijk te maken Spelen = leren