Studie naar bescherming- en herstelmechanismen geïnduceerd in rijst blootgesteld aan gammastraling.

Op de afdeling Biosfeer Impactstudies van het SCK•CEN te Mol wordt onderzoek gedaan naar het gedrag en de verspreiding van radioactieve stoffen in het milieu en de mogelijke effecten van blootstelling aan ioniserende straling in planten. Ioniserende stralen kunnen fysiologische, biochemische en moleculaire veranderingen in individuele organismen uitlokken, maar de onderliggende mechanismen zijn nog grotendeels onbekend. Tijdens deze stage is het doel om het onderliggende mechanisme te begrijpen van de reactie tegen gammastraling in rijst (Oryza sativa). Hierbij werden jonge planten blootgesteld aan verschillende dosissen gammastralen. Na blootstelling werden de planten terug onder controlecondities geplaatst om herstelprocessen te meten. Naast de groei van de planten werden processen van DNA-schade en herstel en celbescherming gemeten op cellulair (enzymen, metabolieten) en moleculair niveau (expressie van genen). Ioniserende stralen kunnen de planten zowel direct als indirect beschadigen. Hierdoor kan ioniserende straling direct schade aan DNA induceren door de interactie van de gammastraling met dit biomolecule of indirect door vorming van reactieve zuurstofmoleculen (ROS). In dit werk worden veranderingen in de expressie van de genen die coderen voor de herstelmechanismen gemeten en de enzymatische en niet-enzymatische antioxidanten die instaan om de overproductie van ROS tegen te gaan. Omdat de celwand van de plant ook mogelijk een bescherming kan bieden werd de concentratie van een structurele component van de celwand, lignine, bepaald. De resultaten van dit werk zullen bijdragen tot het beter begrijpen en kunnen inschatten van de impact van ioniserende straling op planten. Uit de verschillende testen bleek dat blad 4 en blad 5 na blootstelling beide oxidatieve stress hadden ondergaan en dat ze beiden een vergelijkbare dosisafhankelijke respons in het verdedigingssysteem hadden. Na de herstelperiode was enkel blad 4 goed hersteld. Blad 5 en blad 7 hadden een respons dat vergelijkbaar was met blad 5 na blootstelling, deze bladeren waren dus niet hersteld. Bladouderdom speelt dus ook een rol in het verdedigingssysteem.