Effecten van blootstelling aan gammastraling op Capsella bursa-pastoris planten: Invloed op morfologische ontwikkeling en hormoonhuishouding

Door de kernramp van Fukushima zijn er grote gebieden rondom de site gecontamineerd geraakt met radioactieve stoffen. In deze gebieden ziet men dat de plaatselijk vegetatie hier effecten van ondervindt. Morfologische afwijkingen in planten komen er verhoogd voor. Eén van de meest bestudeerde planten in dit verband is Pinus densiflora of Japanse rode den, die tot de meest radiogevoelige planten behoren. Zo ziet men in de meer gecontamineerde gebieden dennen met meerdere hoofdstammen, wat wijst op een verlies van apicale dominantie. Apicale dominantie is een proces dat onder andere door hormonen wordt gereguleerd. Twee van deze belangrijke hormonen zijn auxine en cytokinine. In dit eindwerk wordt getracht een antwoord te vinden op de vraag of de straling wel degelijk een link heeft met de hormoonhuishouding, en hoe dit dan in zijn werk gaat. Omdat dit onderzoek in een groter geheel past, namelijk het onderzoek over de gevolgen van de nucleaire ramp van Fukushima, is het de bedoeling dat de experimenten uiteindelijk zullen uitgevoerd worden op Pinus densiflora. Binnen dit eindwerk werden een aantal experimenten uitgevoerd om de groei van deze plant in labo omstandigheden te optimaliseren. Daarnaast werd in dit werk gebruik gemaakt van Capsella bursa-pastoris of herderstasje, een kruidachtige plant die ook veel voorkomt in Japan, om het effect van blootstelling aan gammastraling te bestuderen. Capsella planten worden in dit onderzoek blootgesteld aan 3 verschillende dosistempo’s (Controle, 45,0 mGy/h en 377,5 mGy/h) gedurende 2 weken en werden zowel morfologisch als biochemisch opgevolgd. Er is geen significant verschil in het versgewicht van de Capsella planten na blootstelling aan gammastraling, wat kan wijzen op een hoge stralingsresistentie. Bij de knop- en bloemvorming zien we een trend waarbij de vorming van knoppen bij controleplanten trager op gang komt. Zo zijn er op dag 33 en 34 significant meer planten in bloei na bloostelling aan gammastraling in vergelijking met de controleplanten. Maar uiteindelijk komen wel alle planten in bloei. Verder werd het aantal hoofdstengels per plant geteld als maat voor morfologische afwijkingen. Hoewel er geen significant verschil is, is er een stijging in het aantal stengels bij de bestraalde planten, voornamelijk bij 45,0 mGy/h. Ook op biochemisch niveau worden er verschillende analyses uitgevoerd. Hoewel er geen significante verschillen worden gevonden in de activiteit van de enzymen betrokken in de antioxidatieve verdediging, zijn er wel enkele trends zichtbaar. Zo stijgt de enzymactiviteit naarmate het dosistempo stijgt bij syringaldazine peroxidase, ascorbaat peroxidase en glutathion reductase. Bij de totale antioxidatieve capaciteit, gemeten via een FRAP-assay, wordt er in de hydrofiele fractie ook een significant verschil waargenomen tussen de controleplanten en de planten bestraald met een dosistempo van 377,5 mGy/h. Bij lignine, een belangrijke component in de celwand, en hormoonconcentraties van auxines en cytokinines worden geen significante verschillen gevonden. Hoewel er morfologische veranderingen optreden in Capsella planten na 2 weken blootstelling aan gammastraling, zijn er geen grote verschillen waarneembaar op biochemisch niveau. Er zijn wel enkele trends zichtbaar. De morfologische verschillen kunnen echter nog niet gekoppeld worden aan deze biochemische trends, hiervoor is verder onderzoek noodzakelijk.