Wortelknobbelaaltjes zijn parasieten die gelijk nadat ze uit hun ei komen op zoek moeten naar een gastheer. Pas nadat de aaltjes zich nestelen in de uiteinden van diens wortels kunnen ze zich voeden aan de plant. Voor gewassen resulteert deze infectie in aanzienlijke opbrengstverliezen. Toch was lang onduidelijk hoe deze aaltjes hun gastheer precies weten te vinden.

Deze nieuwe studie bestudeert de invloed van indol-afgeleide benzoxazinoïden – moleculen die werken tegen insecten – op de interactie tussen maisplanten en wortelknobbelaaltjes. Daarvoor gebruikten de onderzoekers mutanten die geen of juist meer benzoxazinoïden produceerden. Wat opviel was dat minder aaltjes de planten zonder benzoxazinoïden infecteerden. ‘Maar het meest interessante hier is dat planten die wel benzoxazinoïden produceerden niet geïnfecteerd werden wanneer ze in steriele grond groeiden’, zegt auteur Jose Lozano-Torres van Wageningen University & Research.

‘Dat bracht ons op het idee dat dit misschien een tripartiete interactie is’, zegt Lozano-Torres. Dat wil zeggen: een interactie tussen drie organismen – in dit geval de plant, zijn bodemmicrobioom en de aaltjes – waarbij het microbioom hetgeen is dat de aaltjes aantrekt. Dat idee klopte: maisplanten die benzoxazinoïden uitscheidden, hadden meer Pseudomonas- en Citrobacter-bacteriën rondom hun wortels dan benzoxazinoïden-loze planten. Het bleek dat de aaltjes reageerden op de vluchtige stoffen die deze bacteriën produceerden. De wortelknobbelaaltjes hadden vooral een neus voor 1-undecanol, 2-fenylethanol, 1-trideceen, 2-undecanon, 2-tridecanon, dimethyldisulfide, 2-heptanon en 2-nonanon. Met behulp van 1-undecanol en 2-fenylethanol lukte het om vervolgens drie genen voor de benodigde reukreceptoren te identificeren.

Niet uniek

‘Het is superinteressant onderzoek, en een goed geschreven stuk’ zegt Harro Bouwmeester, hoogleraar chemische communicatie van planten aan de Universiteit van Amsterdam en niet betrokken bij het onderzoek. Hij ziet veel raakvlakken met zijn eigen onderzoek aan aaltjes bij tomaat en aardappel, en het microbioom van mais.

In Bouwmeesters onderzoek kwam hij vaker tegen dat parasieten signaalstoffen van planten in hun eigen voordeel gebruiken. Neem bijvoorbeeld de parasitaire plant Striga. Deze parasiet gebruikt de door de plant uitgescheiden strigolactonen om een gastheer te vinden. Voor de plant zijn deze plantenhormonen belangrijk, onder andere om mycorrhiza-schimmels aan te trekken die de plant helpen met het verkrijgen van voedingstoffen. Een andere stof die parasieten aantrekt is solanoeclepin A, dat in dit geval aardappelcyste-aaltjes aantrekt. Aardappels scheiden deze stof ook uit om gunstige micro-organismen aan te trekken. ‘Ik zie dit als een biologisch principe, dat stoffen die voor planten essentieel zijn als signaalstof, door pathogenen misbruikt worden’, zegt Bouwmeester.

‘De auteurs lijken in hun discussie het biologisch belang van benzoxazinoïden voor de plant over het hoofd te zien’, zegt Bouwmeester. Net als strigalactonen en eclepinen zijn ook benzoxazinoïden nuttig voor de plant. Met hun antimicrobiële werking houden ze pathogenen onder controle. Ook hebben de vluchtige stoffen van Pseudomonas- en Citrobacter-bacteriën zoals 1-undecanol bij planten een groeibevorderende werking. Daarnaast activeren deze bacteriën de verdediging van planten tegen plantenetende insecten.

Wortelknobbelaaltjesbeheer

Zo’n belangrijke signaalstof haal je dus niet zomaar weg. ‘Toch is het belangrijk voor veredelaars om te beseffen dat benzoxazinoïden zowel een positieve als een negatieve invloed kunnen hebben op de plant’ zegt Lozano-Torres. Ook denkt hij aan de optie van vanggewassen, die andere gewassen beschermen doordat ze meer van de bacteriën cultiveren die de wortelknobbelaaltjes aantrekken. Al is daarbij wel de uitdaging om planten niet zó veel antimicrobiële benzoxazinoïden te laten produceren dat alle microben doodgaan.

Dan is er de optie van bodem-, of beter gezegd, microbioombeheer. Omdat de aaltjes afkomen op de vluchtige stoffen van een selectieve groep bacteriën, kan het interessant zijn om een microbioom te bevorderen die deze vluchtige stoffen niet uitstoot. ‘Maar de vraag is dan of je de microben die de parasieten aantrekken wel kunt verdringen met bacteriën die eenzelfde functie in de plant vervullen zonder dat ze die vluchtige stoffen uitstoten’, zegt Bouwmeester.

Daarom zijn misschien de meest veelbelovende aanknopingspunten wel de geïdentificeerde reukreceptoren van de wortelknobbelaaltjes. Deze receptoren zouden een doelwit kunnen zijn voor stoffen die het oriëntatievermogen van de aaltjes verstoren, zodat het wortelknobbelaaltje uitgeput het loodje legt voordat deze een gastheer vindt. Maar tot die er zijn, zijn de aaltjes de planten waarschijnlijk te slim af.

Wu, Z. et al. (2026) Nat. Plants, DOI: 10.1038/s41477-025-02205-4