Rośliny bronią się przed owadami, uszkadzając im jelita

Fot. Fotolia

Rośliny, w ramach długofalowej strategii obrony przed wrogami, mogą uszkadzać ich jelita. Odkrycie naukowców ze Stanów Zjednoczonych może przyczynić się do rozwoju metod ochrony roślin – informuje „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Naukowcy z Penn State wykazali, że kombinacja fizycznych i chemicznych czynników u kukurydzy może uszkadzać bariery ochronne w jelitach larw gąsienic S. frugiperda, stwarzając okazję dla bakterii jelitowych do osłabienia, a nawet uśmiercenia owadów.

W ramach eksperymentu wyhodowano larwy w laboratorium i wszczepiono im jeden z trzech rodzajów naturalnie występujących bakterii jelitowych. Następnie nakarmiono je jednym z trzech rodzajów kukurydzy – jedna produkowała enzymy wywołujące perforację w wyściółce jelit owadów, kolejna miała wiele przedłużonych włosków (trichomów), występujących na powierzchni roślin, chroniących je przed roślinożercami, a ostatnia wyposażona była w krótkie włoski. Potem wykorzystując mikroskopy elektronowe sprawdzano wpływ różnych bakterii i rodzajów kukurydzy na jelita larw.

Okazało się, że obecność wszystkich trzech rodzajów bakterii jelitowych zmniejszała zdolność larw do niszczenia kukurydzy, szczególnie w przypadku obecności przedłużonych trichomów i enzymów. Oba czynniki wpływały na perforację wyściółki jelit.

“Nasze wyniki ujawniają mechanizm, dzięki któremu niektóre rośliny wykorzystują mikrobiom owadów w powiązaniu z własnymi siłami obronnymi” – powiedział jeden z badaczy Charles Mason.

Prof. Gary Felton, kierownik wydziału entomologii, zwrócił uwagę, że wnioski mogą mieć duży wpływ na rozumienie znaczenia metod obrony roślin. „W kontekście naszego badania, różnorodne sposoby ochrony roślin, jak trichomy i enzymy roślinne, wymagają określonych bakterii jelitowych do optymalnej ochrony przed roślinożercami – powiedział. – Okazuje się, że efektywność metod obronnych w przyrodzie może być w dużej mierze wynikiem różnorodności bakterii w jelitach owadów”.

Wnioski mogą usprawnić prace nad uprawami odpornymi na szkodniki.