Persbericht
10-11-2008
VU genonderzoek maakt blauwe roos mogelijk
VU-wetenschappers ontdekken geheim van bloemkleuren
Wetenschappers van de afdeling Genetica van de Vrije Universiteit hebben een nieuw mechanisme ontdekt waarmee cellen van planten de zuurgraad (pH) binnen celcompartimenten reguleren. Het ontdekte gen PH5 regelt de zuurgraad en mutaties aan het gen kunnen er bij de bloem petunia toe leiden dat bloemblaadjes de afwijkende kleur blauw hebben. Het onderzoek is beschreven in een artikel in Nature Cell Biology (NCB) dat sinds zondag 9 november online te lezen is.
Bloemkleurpigmenten (anthocyanen) veroorzaken de kleuring (pigmentatie) van bloemen. Deze pigmenten zijn opgeslagen in de vacuoles (met vloeistof gevulde blaasjes waarin de cel reservestoffen, kleurstoffen en afvalstoffen opslaat,) van opperhuidcellen in de kroonbladeren. De kleur van een pigment is afhankelijk van de pH: bij lage pH (zure omgeving) hebben pigmenten een rode kleur, bij hogere pH (neutrale omgeving) hebben ze een blauwe kleur.
De VU-onderzoekers hebben de bloemkleur gebruikt om petuniamutanten te vinden die niet meer in staat zijn om de vacuole te verzuren, wat leidt tot een blauwe kleur. Er blijken tenminste zeven verschillende genen (genaamd PH1 tot en met PH7) te zijn die, als er mutaties in ontstaan, leiden tot een blauwe bloemkleur en een hogere pH van de vacuole.
In het NCB artikel beschrijven de VU-onderzoekers de isolatie van het gen PH5. Het bleek dat PH5 codeert voor een specifiek type H+-pomp (of "protonpomp"): een P-ATPase. Deze pomp bevindt zich in de tonoplast, de membraan rond de vacuole. Dit is een bijzondere vondst omdat er wereldwijd een sterk dogma bestaat dat dergelijke P-ATPase H+ pompen zich exclusief op de celmembraan bevinden (de membraan die de cel omgeeft).
De activiteit van het PH5-gen lijkt onderdeel van een specifiek verzuringsmechanisme dat uniek is voor kroonbladcellen. In een natuurlijke omgeving is PH5 van levensbelang voor de plant, waarschijnlijk vanwege de rol van bloemkleur in het aantrekken van bestuivers (insecten). In het lab of de kas echter vertonen mutanten geen andere defecten dan de blauwe bloemen. Hierdoor leveren deze mutanten ook allerlei nieuwe mogelijkheden om het probleem (regulatie van pH) nader te ontrafelen; in de meeste gevallen leiden inactivatie van H+-pompen door mutatie tot zeer ernstige defecten en zelfs sterfte.
Als Nederlanders zijn we zeer bekend met de legendarische (maar niet bestaande) zwarte tulp. Een zo mogelijk nog grotere legende - die ook (nog) niet bestaat - is een blauwe roos. Een blauwe roos (en ook blauwe anjers, lelies en gerbera's) is een zeer gewenste noviteit in de sierteelt/snijbloemenmarkt. De ontdekking van PH5 opent nieuwe mogelijkheden om de blauwe roos eindelijk te realiseren door uitschakeling van PH5 van de roos.
Vrije Universiteit Amsterdam