Inleiding plant: waarom bestuderen wij planten

• biologie
• HBO
• Studiejaar 3

plant 3

Inleiding: waarom bestuderen wij planten?

Vandaag

Doel cursus plant 3

  Theorie: Waarom bestuderen wij planten?

  Discussie

  Werken en leren vanuit een context?

  Opzet plantonderzoek  onderwerp bepalen  context en plan van aanpak

Waarom bestuderen wij planten?

• Planten zijn divers -> biodiversiteit
• Ze maken ons blij
• Ze zjjn verbazingwekkende organismen: Raflesia, Matusalem, Seqoia
• Zuurstof, voedsel, energiebron, productie van nuttige stoffen (voor medicatie)
• Om bedreigde soorten te beschermen, om de natuur beter te begrijpen,
• Genetische modificatie om voedselprobleem op te lossen

mensen met een bestaansminimum zijn vaak ondervoed

Ondervoeding is primair een armoedeziekte

verbeterde voedingswaarde kan ondervoeding voorkomen

wereldwijd leiden meer dan 1 miljard mensen chronisch honger

Plantwetenschappers kunnen een bijdrage leveren aan de vermindering van honger

• Door de ontwikkeling van planten
  
• die droogte- of stresstolerant zijn
  
• die minder meststof of water nodig hebben
  
• die resistent zijn tegen ziekteverwekkers
  
• die voedzamer zijn
  

Aardappelziekte vernietigt aardappelplanten

besmet            behandeld

Phytophthora infestans veroorzaakt de aardappelziekte. Uitbraken in de jaren 40 van de 19e eeuw vernietigden gewassen en leidden tot meer dan een miljoen doden in Europa.

besmet met ziekteverwekker

niet besmet

resistent

vatbaar

Identificatie van resistentiegenen

Genetici hebben een resistentiegen ontdekt en introduceren deze nu in eetbare variëteiten.

De plant links heeft een resistentiegen en laat geen ziekteverschijnselen zien.

Het kostte negen jaar en meer dan driehonderd wetenschappers van negentig onderzoeksinstellingen verspreid over veertien landen. Maar dan heb je ook wat: het genoom van de tomaat is eindelijk in kaart gebracht. Daardoor blijven tomaten straks langer goed op je fruitschaal.

Voor het kraken van de lettervolgorde van het DNA van de tomaat, werd in 2003 een speciale vereniging in het leven geroepen: het Tomato Genome Consortium.

Welke genen maken een tomaat bijvoorbeeld zo mooi rood?

Ook genen betrokken bij resistentie tegen ‘vraatinsecten’, of bij de snelheid waarmee tomaten rijpen zijn handig gereedschap voor plantenveredelaars. Verse tomaten moeten vanaf het veld naar de groenteboer grote afstanden overbruggen zonder te kneuzen of rotten.

wilde kool

bloemkool

https:

Wat zijn de verschillen tussen klassieke veredeling en biotechnologie?

Onderzoek

• Eenvoudig te houden
• Hele genoom is bekend
• klein genoom, slechts vijf chromosomen en 25 duizend genen
• De kennis van Arabidopsis is heel goed te vertalen naar gewassen.
• Bijna alle basisprocessen in Arabidopsis hebben andere planten ook.
• Is een zelfbevruchter, wat een voordeel is bij de bestudering van de overerving van eigenschappen.
• Heeft een korte generatieduur en een geringe afmeting, waardoor je de onderzoekskosten relatief laag kunt houden.
• Handig dat je gemakkelijk vreemd DNA kunt inbrengen.

Waarom gebruiken we de plant Arabidopsis
voor onderzoek in de plantenwetenschap?

Wat hebben veredeling en telen met elkaar te maken?

• groei moet optimaal zijn
  
• ontwikkeling van gewas moet goed zijn. Dus geen kans op mutanten
  
• geen risico’s m.b.t. ziekten
  

Werkt een teler met genetisch verrijkt voedsel?

Onderzoek

Kunnen planten communiceren?

stap 1:

kies een onderwerp.

Waar ben je nieuwsgierig naar?

Welke artikel heb je gelezen?

stap 2:

Ga op zoek naar meerdere bronnen die met dit onderwerp te maken hebben.

Bijvoorbeeld kunnen planten communiceren?

bron: National Geografic

Onderzoek

Oorspronkelijk artikel

Onderzoek

stap 3: 

Bepaal de context.

Stel een onderzoeksvraag en deelvragen op.

Als we voldoende weten over hoe planten uit voorzorg hun natuurlijke verdedigingsmechanismen in stelling brengen, zouden we dat mogelijk ook op commando kunnen laten gebeuren,” zegt hij. “Dan zouden we bijvoorbeeld kunnen zeggen: er zijn aanwijzingen dat er een plaag aankomt, laten we de beveiliging van deze planten vast aanzetten, zodat ze al beschermd zijn tegen dat ongedierte voordat er een probleem ontstaat.”

schade                   waarschuwingssignalen              activatie van verdedigingsmechanismen

Fluroriserend eiwit uit kwallen >  gmo > koppelen aan stof > reactie op stimuli zichtbaar 

rups eet blad > aminozuur glutamaat  >  Ca-spiegel in plant verhoogd  >  activatie verdedigingsmechnisme

Zijn planten slim? 

planten vangen veel signalen op en doen daar ook iets mee maar hebben geen brein om de informatie te verwerken

Glutamaat en calcium spelen een nagenoeg identieke rol bij alle levensvormen, ook bij mensen.

“Je hart klopt omdat er steeds kleine beetjes calcium vrijkomen in de cellen die zorgen voor het samentrekken van je spieren,” vertelt Gilroy. “Dus die methode van calcium als boodschapper zie je terug in de hele biologie.”

Onderzoek

stap 4:

plan van aanpak

Onderzoek uitvoeren

stap 5:

Resultaten verwerken

onderzoeksverslag, lesbrief en presentatie

Onderzoek

• Maak een onderzoeksteam van maximaal 4 mensen.
  
•  Brainstorm en kies een onderwerp
  
•  Er is ruimte voor maximaal 4 onderzoeken naar zowel externe als interne factoren binnen het onderzoeksproject olv M. de Boer
  

Materialen: 

overleg en stem af met Jeroen

Waarom bestuderen wij planten

Concepts maken.

Bestudeer figuren Campbell hfst 38.1, 38.2, 38,3 en 35,5.

 Vragen?

Uitwerking van het onderzoek                            context

Plan van aanpak maken  >  opsturen   >   goedkeuring en bespreking in 2.2