Quinoa-mysteriet er endelig løst

Hvis man går helt tæt på en quinoa-plante, vil man opdage, at overfladen af bladene er dækket af en hel masse små væskefyldte blærer, der nærmest ligner morgendug.

Blærerne har dog intet med dug at gøre, og nu viser ny forskning, hvad blærerne i stedet er godt for.

Forskere har i mange år troet, at blærerne hjælper quinoa-planten med at være tørkeresistent eller udskille salt, men faktisk gør blærerne noget helt andet end det. De holder skadedyr væk.

Ifølge en af forskerne bag opdagelsen er erkendelsen vigtig, fordi quinoa netop er en plante, som vi formentlig kommer til at spise meget mere af i fremtiden.

"Quinoa har nogle egenskaber, som er interessante i et skiftende klima, nemlig at planterne er meget hårdføre. Derfor er det en interessant afgrøde for fremtiden. Vores forskning viser, at man i forædlingen af quinoa skal være meget opmærksom på blærecellerne på overfladen af bladene, fordi de er med til at beskytte planten mod insekter og andre skadevoldere. Der kan måske endda være en idé i at forædle i retning af planter med endnu flere blæreceller, da de formentlig vil være endnu bedre beskyttet," forklarer professor Michael Palmgren fra Institut for Miljø- og Plantevidenskab på Københavns Universitet.

Forskningen er offentliggjort i Current Biology.

Nogle planter er ekstremt salt- og tørketolerante

I studiet var det egentlig formålet, at forskerne blot skulle bekræfte det, som andre før dem havde formodet, nemlig at blærecellerne på overfladen af quinoa-planten hjælper planten med at være mere resistent over for tørke eller salt.

Ud over quinoa-planten har flere andre planter blæreceller på overfladen, og mange af disse planter vokser i meget barske omgivelser.

Det gælder blandt andet isplanten fra Namibia, strandmælde, der vokser ved stranden, og så quinoa, der oprindeligt stammer fra golde egne højt oppe i Andesbjergene.

Alle steder er kendetegnet ved meget lidt nedbør og høj koncentration af salt, og forskere havde foreslået, at de væskefyldte blærer var en slags vanddepoter, eller at planterne benyttede dem til at komme af med salt.

"Vi var faktisk slet ikke i tvivl om, at det ene eller andet måtte være tilfældet. Men nogle gange tager forskningen nogle drejninger, som man bare må følge," forklarer Michael Palmgren.

Andre forskere troede ikke på resultatet

I studiet udsatte forskere først quinoa-frø for kemikalier, der inducerer en masse mutationer.

Derefter såede de frøene på en mark og ledte blandt spirerne efter quinoa-planter uden blæreceller.

Da de fandt en sådan plante, dyrkede de den under ekstremt kontrollerede betingelser i laboratoriet og kunne på den måde undersøge, om det at mangle blærecellerne har nogen betydning for plantens muligheder for at vokse i meget saltholdige omgivelser eller meget tørre omgivelser.

Begge undersøgelser viste, at quinoa-planter uden blæreceller ikke vokser mindre eller klarer sig dårligere end vildtype-planter med blæreceller. Om noget klarede mutant-planterne i forsøget sig faktisk bedre i tørke end vildtypen.

"Disse resultater publicerede vi forrige år, men det havde vi svært ved, fordi andre forskere ikke rigtig troede på resultatet, da vi jo modbeviste alt det, som andre gik og troede," siger Michael Palmgren.

Insekter kan ikke trænge gennem blærecellerne

Da forsøgene i vækstkamrene blev så omfattende, at forskerne ikke længere havde plads til planterne, besluttede de sig for at gro nogle mutant-quinoa i et væksthus, hvor betingelserne ikke er lige så lette at kontrollere.

Her så de til deres overraskelse, at mutant-planterne havde en meget ringere vækst end vildtypen.

De blev krøllede, og topskuddene døde.

Da forskerne undersøgte planterne nærmere, så de, at topskuddene på mutant-planterne uden blæreceller var inficeret med trips, som er små insekter, der er problematiske skadedyr i væksthuse.

Herefter undersøgte de, om der mon skulle være en forskel i tendensen til at blive invaderet af insekter og andre skadevoldere mellem vildtype-quinoa og mutant-quinoa.

Denne del af undersøgelsen viste, at både spindemider, sommerfuglelarver og trips meget lettere kan slå sig ned i og spise af quinoa uden blæreceller.

Michael Palmgren forklarer, at antallet af blæreceller på et quinoa-blad ikke ændrer sig med tiden, hvilket vil sige, at et topskud er helt dækket af blæreceller fra start af. Over tid, i takt med at bladet vokser, bliver blærecellerne fordelt ud over bladet og står mere spredt.

"Men på topskuddene står blærecellerne så tæt, at de skaber en fysisk barriere, som insekter og andre små skadevoldere ikke kan komme igennem. Det beskytter quinoa-planten, og det er blærecellernes funktion," siger han.

Blæreceller indeholder syre

Forskerne undersøgte også væsken i blærecellerne og fandt ud af, at den indeholder store mængder af oxalsyre, som også findes i blandt andet rabarber.

Forskerne afprøvede denne syre på spindemiderne og så, at de døde af det.

Dermed yder blærecellerne ikke bare fysisk beskyttelse ved at danne en barriere omkring de friske blade, men også en kemisk barriere.

Ifølge Michael Palmgren er resultatet interessant, fordi forskere i deres forædling af quinoa-planter aldrig har tænkt på specifikt at gå efter planter med mange blæreceller.

Det burde de dog gøre, da disse planter vil være bedre beskyttet mod angreb fra insekter, samtidig med at planterne også har quinoa-plantens unikke evne til at modstå salt og tørke, hvilket fremtidens planter nok i højere grad har brug for, i takt med at klimaet i verden ændrer sig.

"Quinoa-planten kan lidt det hele. Den er godt beskyttet mod tørke, salt og skadevoldere. Nu har vi fundet ud af, hvordan den er beskyttet mod skadevoldere, men det betyder også, at vi nu ikke ved, hvordan den beskytter sig mod tørke og salt. På det punkt er vi tilbage til start, så nu prøver vi med andre metoder at løse det problem," siger Michael Palmgren.