Zaštita rajčice

Zaštita rajčice

Natalia Reznik
"Trinity Option" № 16 (235), 15. kolovoza 2017

Natalia Reznik

Kada biljke biljojeda napadnu biljku, to se odupire. U svom arsenalu postoje razna kemijska sredstva koja vam omogućuju da izbacite štetu, ublažite svoje apetite ili privučete grabežljivce. Možda će uskoro biljke početi jesti s njima jedni drugima. Ova metoda zaštite u prirodnim uvjetima još nije opisana, ali laboratorij već razmišlja o tome.

Jedno od najučinkovitijih sredstava za zaštitu od biljojednih insekata je jasmonska kiselina. U "mirnom životu" to je fitohormon koji regulira stvaranje sjemena, rast korijena, razvoj peluda i zrenja plodova. Štete lišća također uzrokuju sintezu jasmonske kiseline, a zatim ovaj spoj potiče stvaranje zaštitnih enzima: polifenol oksidaze i inhibitore proteinaze. Ovi enzimi ometaju normalnu probavu biljnih štetnika, što rezultira primanjem manje proteina, polako raste i jede manje. Jasmonska kiselina je hlapljivi spoj. Otpušten od usoljenog lišća, dopire zrakom do susjednih biljaka i upozorava ih da je neprijatelj na vratima.Nakon što je dobio takav signal, biljke počinju sintetizirati zaštitne bjelančevine unaprijed, a po vremenu štetnika pojavljuju, imaju neke svoje zalihe.

Biljni kukci imaju svoje vlastite probleme. Oni trebaju rasti, a ako nema dovoljno hrane, koriste se izvorni izvor proteina koji se pojavljuju, koji se hrane na istom listu. Opcijski kannibalizam opisan je u mnogim vrstama: mravi, pčele, skakavci, kornjače, kukci i gusjenice, ali je taj fenomen slabo poznat. U pravilu je uzrokovana pretjerano velikom gustoćom insekata iste vrste.

John Orrock, istraživač sa Sveučilišta u Wisconsinu, pitao se može li biljka postati tako nejestiva s kemijskim obranama koje bi biljke hranjivih kukaca radije jedu jedni druge. Uzimajući studenta i studenta da pomogne, pokušao je testirati svoju hipotezu.

Istraživači su radili s tri tjedna biljke rajčice. Solanum lycopersicum, na kojem su se već pojavile 3-4 listova, a s malim gusjenicama Spodoptera exigua. Kanibalizam ovih gusjenica opisan je prije 40 godina. Rajčice su prskane s metil jasmonatom, derivatom jasmonske kiseline, koji uzrokuje sintezu istih zaštitnih enzima.

Sl. 1. Kad su listovi neukusni, gusjenice jedu jedni druge. Kanibalizam počinje zagrizom iza. Fotografija iz vijesti.wisc.edu ("TrV" br. 16 (235), 15/20/2017) ') "> Sl. 1. Kad su listovi neukusni, gusjenice jedu jedni druge. Kanibalizam počinje zagrizom iza. Fotografija iz vijesti.wisc.edu ("TrV" br. 16 (235), 15.08.2017) "border = 0> Sl. 1. Kad su listovi neukusni, gusjenice jedu jedni druge. Kanibalizam počinje zagrizom iza. Fotografije iz vijesti.wisc.edu

Znanstvenici su postavili dva pokusa. U prvom su eksperimentu otkrili kako zaštitne reakcije biljke inducirane metil jasmonatom utječu na kanibalizam štetnika. Rajčice su obrađene s otopinom metil jasmonata u koncentracijama od 0.1, 1.0 ili 10 mM. Četvrta, kontrolna skupina raspršena je puferom bez metil jasmonata. Sat vremena kasnije, na biljkama je posađeno 8 gusjenica malog školjka iste dobi. Svaka paradajza bila je u zatvorenom cilindru tako da se metil jasmonat nije ispario i gusjenice nisu širile. Na kontrolnim biljkama i biljkama tretiranim s otopinom niske koncentracije, gusjenice su jele lišće i na kraju su gnječile sve čiste. Počeli su jedni drugima kad su listovi bili malo (sl. 1). Na rajčicama obrađenim metil jasmonatom u srednjim i visokim koncentracijama,slika je bila drugačija: lišće je bilo jedva jestivo za gusjenice, a štetnici su se kanibalizirali prvog dana, a do kraja eksperimenta razlika u biomasi između kontrolnih biljaka i biljaka tretiranih s 10 mM metil jasmonatom bila je pet puta veća (Slika 2). Sama iskustva trajala su tjedan dana – do posljednje gusjenice.

Sl. 2. Kanibalizam malih gusjenica na biljkama tretiranim metil jasmonatom (MeJ) [1] ("TrV" br. 16 (235), 15.08.2017) ') Sl. 2. Kanibalizam malih gusjenica na biljkama tretiranim metil jasmonatom (MeJ) [1] ("TrV" br. 16 (235), 15.08.2017) "border = 0> Sl. 2. Kanibalizam malih gusjenica na biljkama tretiranim metil jasmonatom (MeJ) [1]

Dakle, zaštita koju izaziva induktor u srednjim i visokim koncentracijama zaista stimulira kanibalizam i štiti biljke. Do koje mjere inducirani kanibalizam pomaže očuvanju lišća, navode istraživači u drugom eksperimentu. Biljke rajčica su prskane dvaput s 1 mM otopinom metil pufera ili puferom. Nakon toga su ostavili listove iz svakog paradajza i stavili u plastičnu posudu s jednom gusjenicom. Dodatno, pola šalica bila je napunjena životinjskom hranom, svaka od pet gusjenica, ubijena brzo zamrzavanjem na -80 ° C, a zatim odmrznuta. Hrana je izgledala živo.

Ako u blizini postoje takve svježe gusjenice, zašto ih ne pojesti! A njihove žive lopate bile su zatrpane i na kontrolnom lišću i na one tretirane metil-jasmonatom. No, u kontrolnim čašama također su jeli zelje, a za dva dana uništili su im pravi iznos (Slika 3). No, na obrađenom lišću, gusjenice su jedva dotaknule neukusnu vegetaciju, pokušale su se kanibalizmom i normalno razvijale. Ako nije bilo druge hrane, osim obrađenog lišća, morali su biti zadovoljni s njima, a štetnici su ih temeljito pokvarili. Međutim, ti listovi nisu hranjivi, zbog čega gusjenice praktički nisu rasle.

Sl. 3. Potaknuta kanibalizam štetnika omogućuje vam uštedu biljaka [1] ("TrV" br. 16 (235), 2015/08/17) ') "> Sl. 3. Poticani kanibalizam štetnika omogućuje vam uštedu biljaka [1] ("TrV" br. 16 (235), 15.08.2017) "border = 0> Sl. 3. Potaknuta kanibalizam štetnika omogućuje spasiti biljke [1] ("TrV" br. 16 (235), 15.08.2017)

Znanstvenici su zaključili da metil jasmonat u dovoljnoj koncentraciji ima dvostruki učinak. Potaknuti kanibalizam može smanjiti broj štetnika i sačuvati biomasu obrađenih biljaka, jer, s druge hrane, gusjenice jedu manje listova.

Kontrolne biljke, kad su ih gusjenice počele jesti, također su počele izdvajati metil jasmonate, ali je bilo kasno. Biljke nisu imale vremena za sintetiziranje odgovarajuće količine enzima i jedu. I ostavlja s višom razinom izazvane zaštite od početka napada može uzrokovati rani kanibalizam, što je omogućilo da biljka pobjegne. Budući da je inducirana zaštita karakteristična za mnoge biljke, a fakultativni kanibalizam tipičan je za mnoge biljojedeće kukce, nadamo se da će opisana metoda zaštite biti učinkovita u prirodnim uvjetima. Međutim, ovo je pitanje budućnosti. John Orrock s pravom ističe da je prvo potrebno provjeriti kako će se gusjenice ponašati na polju kada nisu zaključane u posudu s jednim tretiranim biljkama. Istraživači također žele saznati kako će inducirani kanibalizam utjecati na gustoću štetnika, širenje njihovih parazita i broj grabežljivaca.

Pitanje onoga što će se dogoditi ako prskanje poljoprivrednih biljaka s metil jasmonatom preuzme industrijsku razinu, a štetnici postaju otporni na njega, autori ovog članka ne raspravljaju.


1.Orrock J., Connolly B., Kuhinja A. Potaknuta smanjenjem kanibalizma // Ekologija prirode i evolucija, 2017. DOI: 10.1038 / s41559-017-0231-6


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: