Hoe bescherm je jezelf tegen schadelijke bacteriën als je afweersysteem te wensen overlaat? De erwtenbladluis (Acyrthosiphon pisum) heeft hier een bijzondere oplossing voor gevonden. Een oplossing die misschien ook tégen dit plaaginsect gebruikt kan worden.

Bladluizen komen voortdurend allerlei bacteriën tegen op de plant waar ze leven. Alhoewel ze geen last hebben van de meeste van die epifytische bacteriën, zijn er ook soorten die schadelijk zijn voor ze.

Zo is de erwtenbladluis gevoelig voor bepaalde stammen van Pseudomonas syringae. Hij mist de immuniteitsgenen die nodig zijn om deze bacteriën, wanneer ze eenmaal zijn binnengedrongen in zijn lichaam, onschadelijk te maken. Besmette erwtenbladluizen zijn ongeneeslijk ziek.

Maar hoe kan een bladluis met zo’n krakkemikkig afweersysteem dan overleven? Hij kijkt goed om zich heen!

Erwtenbladluis op luzerne

Een onderzoeksgroep van het Hendry Lab aan de Amerikaanse Cornell University heeft ontdekt dat erwtenbladluizen pathogene bacteriën kunnen zien. Nu zijn bladluizen erg klein, maar dit wil niet zeggen dat ze microscoopogen hebben. Ze zien geen afzonderlijke bacteriën. Sterker nog: eigenlijk zien bladluizen helemaal niet zoveel.

Wat er echt toe doet, zien ze wel. Virulente stammen van Pseudomonas syringae produceren pyoverdine, een siderofoor (ijzerbindende stof) die fluoresceert onder uv-licht. En dat is volop aanwezig in daglicht. Het oog van de erwtenbladluis is gevoelig voor licht van precies de golflengte die wordt uitgezonden door virulente Pseudomonas syringae. De luis vermijdt blad waarop dit licht te zien is.

Het zijn geen geleedpotige Antoni van Leeuwenhoekjes dus, maar eerder caissières die een vervalst vijftigje onderscheppen voordat het in de kassa belandt.

Deze ontdekking biedt interessante perspectieven voor de biologische bestrijding van de erwtenbladluis. En wellicht ook van andere bladluissoorten met een zwak afweersysteem, die een soortgelijke alternatieve oplossing hebben ontwikkeld. Het hele genoom van de erwtenbladluis en diverse andere soorten is beschikbaar, dat levert een basis op voor vergelijking van de betrokken genen.

Bespuiting van het gewas met virulente Pseudomonas syringae zou de bladluizen kunnen doden, omdat ze geen kant op kunnen. Maar dat is niet per se nodig voor een succesvolle bestrijding. Bladluizen die de dans ontspringen, worden alsnog verjaagd door de fluorescente bacterie. Als ze de bacterie zien, stoppen ze met zuigen om de kans op besmetting zo klein mogelijk te maken. In theorie zou zelfs bespuiting met alleen pyoverdine genoeg zijn.

Het zal nog wel even duren voordat telers een fluorescentiebehandeling tegen bladluizen inzetten. Bij welke bladluissoorten, gewassen en teelttechnieken heeft een fluorescente bespuiting kans van slagen? Welke bacteriestammen werken het beste, of is alleen pyoverdine ook al voldoende? Wordt die stof niet zo snel afgebroken dat de bladluizen alsnog hun slag kunnen slaan? Wat is de invloed van ledlicht – ‘doet’ de fluorescentie het dan ook en reageren bladluizen er nog wel op door het andere lichtspectrum?

Nog veel onbeantwoorde vragen, dus, maar het begin is er. De wetenschappers van de Cornell University hebben een prachtig staaltje fundamenteel onderzoek geleverd waarop andere universiteiten en het bedrijfsleven kunnen voortborduren.

Bronnen

Foto: Jpeccoud op Wikipedia, gepubliceerd onder CC BY 3.0

Abstract van Visual Detection and Avoidance of Pathogenic Bacteria by Aphids. T.A. Hendry, R.A. Ligon, K.R. Besler, R.L. Fay, M.R. Smee, Curr Biol. 2018 Sep 20. pii: S0960-9822(18)31003-0. doi: 10.1016/j.cub.2018.07.073.

Aphids use sight to avoid deadly bacteria, could lead to pest control. Science Daily, 27 september 2018

Acyrthosiphon pisum (Engelstalig Wikipedia-artikel)

Siderophore (Engelstalig Wikipedia-artikel)

AphidBase, genoomdatabase van de erwtenbladluis en diverse andere bladluizensoorten