🔎
Вредители, которые используют бактерии для преодоления защитных сил растений

Хотя личинки насекомых могут казаться безвредными для человека, они могут быть чрезвычайно опасными для видов растений, которыми многие из них питаются, и некоторые из этих видов растений важны как сельскохозяйственные культуры. Хотя растения не могут просто убежать от опасности, как это обычно делают животные, многие, тем не менее, разработали гениальные стратегии защиты от травоядных.

Личинки травоядных насекомых обычно используют свой рот для нанесения различных пищеварительных белков на растения, которые они хотят съесть, и когда растения обнаруживают химические вещества, обычно присутствующие в этих оральных выделениях, они могут реагировать на травму, производя защитные молекулы, включая белки и специализированные метаболиты. сами по себе, которые инактивируют пищеварительные белки насекомого и, таким образом, не позволяют насекомому получать питательные вещества из растений.

Вредители, которые используют бактерии для преодоления защитных сил растений

Конечно, наличие таких механизмов химической защиты у растений – проблема, с которой должны бороться травоядные насекомые. Один из способов, которым насекомые смогли преодолеть эти проблемы, – это установление партнерских отношений с бактериями. Например, пищеварительные выделения колорадского картофельного жука ( Leptinotarsa ​​decemlineata ) содержат бактерии, которые могут подавлять защитные механизмы растений томата, которыми жук обычно питается.

Таким образом, жук и бактерии достигли «симбиоза» – термин, который биологи используют для описания взаимовыгодного партнерства: жук обеспечивает бактериям комфортную среду во рту и других секреторных органах, а бактерии помогают жуку потреблять питательные вещества из растений томата.

Вредители, которые используют бактерии для преодоления защитных сил растений

Для профессора Ген-ичиро Аримура из Токийского университета науки это поразительный результат: «Хотя хорошо известно, что симбиотические микроорганизмы у животных (особенно бактерии в кишечнике травоядных, таких как панды и коровы) влияют на биологическую активность, например пищеварение. и размножение, факт их воздействия на добычу (то есть на растения) не так хорошо известен». Другими словами, тот факт, что бактериальные партнеры насекомого изменяют биохимические процессы в живом растении до того, как оно будет съедено, представляет значительный интерес для ученых.

Вредители, которые используют бактерии для преодоления защитных сил растений

Профессор Аримура и его исследовательская группа в сотрудничестве с Университетом Окаяма задались вопросом, может ли такое партнерство с бактериями применяться в случае насекомого Spodoptera litura, личинки которого являются основными вредителями, которые обычно повреждают посевы в Азии. В статье, недавно опубликованной в журнале New Phytologist, исследовательская группа профессора Аримуры экспериментировала с нанесением орального секрета личинок S. litura на механически поврежденные листья кресс-салата (Arabidopsis thaliana).

Когда исследователи стерилизовали выделения из полости рта, чтобы убить или удалить любые бактерии, которые могут в них присутствовать, они обнаружили, что нанесение этих выделений на листья растений стимулировало экспрессию генов, связанных с защитой, и выработку оксилипинов, которые играют важную роль в защите A. y клетки thaliana, полученные в результате пищеварения. Однако, когда исследователи использовали секреты полости рта, которые не были стерилизованы, бактерии, присутствующие в секретах полости рта, препятствовали экспрессии генов, связанных с защитой, и выработке оксилипинов. Напротив, бактерии стимулировали выработку салициловой кислоты и абсцизовой кислоты, двух химических веществ, которые подавляют выработку оксилипинов.

Эти результаты являются убедительным доказательством того, что бактерии в ротовой секреции S. litura помогают личинкам преодолевать защитные механизмы растений, и исследователи хотели определить бактерии, ответственные за это. Тесты орального секрета личинок показали присутствие бактерии под названием Staphylococcus epidermidis, а дальнейшие эксперименты подтвердили, что S. epidermidis подавляет защитные механизмы растений.

Вредители, которые используют бактерии для преодоления защитных сил растений

Эти результаты дают важную информацию о том, как S. litura противодействует защитным механизмам растений, которыми он питается, и профессор Аримура надеется, что больше информации о взаимосвязи между личинками и бактериями поможет ученым-растениеводам разработать методы защиты важных видов сельскохозяйственных культур. из S. litura.

Такие методы могут помочь фермерам сократить использование экологически вредных пестицидов, и профессор Аримура выражает оптимизм в отношении того, что его исследование, таким образом, «внесет вклад в создание безопасных и надежных запасов продовольствия и богатой окружающей среды».

Поделиться…

Все рецепты

Случайные рецепты

* *

Новые сообщения