Protejarea tomatelor

Protejarea tomatelor

Natalia Reznik
"Opțiunea Trinității" № 16 (235), 15 august 2017

Natalia Reznik

Atunci când insectele erbivore atacă o plantă, rezistă. În arsenalul său există diferite mijloace chimice care vă permit să îndepărtați dăunătorul, să-i moderați pofta de mâncare sau să atrageți pradă. Poate ca in curand plantele vor incepe sa isi prinda mancatorii unul cu celalalt. Această metodă de protecție în condiții naturale nu a fost încă descrisă, însă laboratorul se gândește deja la aceasta.

Unul dintre mijloacele cele mai eficiente de protecție împotriva insectelor erbivore este acidul jasmonic. În "viața pașnică" este o fitohormon care reglează formarea semințelor, creșterea rădăcinilor, dezvoltarea polenului și maturarea fructelor. Deteriorarea frunzelor provoacă, de asemenea, sinteza acidului jasmonic, iar apoi acest compus stimulează formarea enzimelor protectoare: polifenol oxidaza și inhibitorii proteinazei. Aceste enzime interferează cu digestia normală a dăunătorilor erbivor, care, prin urmare, primesc mai puțină proteină, cresc încet și mănâncă mai puțin. Acidul jasmonic este un compus volatil. Eliberat din frunzele mușcate, ajunge în aer prin plantele vecine și le avertizează că dușmanul se află la poartă.După primirea unui astfel de semnal, plantele încep să sintetizeze proteinele protectoare în avans și, odată ce au apărut dăunători, au parte din stocul lor.

Insectele insecticide au propriile lor probleme. Ei trebuie să crească și, dacă nu există suficientă mâncare, ei folosesc o sursă de rezervă de proteine ​​- semenii înfățișați, care se hrănesc cu aceeași foaie. Cannibalismul opțional a fost descris în multe specii: furnici, albine, lăcuste, cadizuri, gândaci și omizi, dar acest fenomen este slab înțeleasă. De regulă, este cauzată de o densitate excesiv de mare de insecte din aceeași specie.

John Orrock, cercetător la Universitatea din Wisconsin, se întreba dacă o plantă ar putea deveni atât de necomestibilă, cu substanțe chimice de apărare, încât insectele erbivore ar prefera să se mănânce reciproc. Luând un student și un student absolvent pentru a ajuta, el a început să-și testeze ipoteza.

Cercetătorii au lucrat cu o plantă de tomate de trei săptămâni. Solanum lycopersicum, pe care au apărut deja 3-4 frunze, și cu omizi mici Spodoptera exigua. Canibalizarea acestor omizi a fost descrisă acum 40 de ani. Tomatele au fost pulverizate cu jasmonat de metil, un derivat de acid jasmonic, care provoacă sinteza acelorași enzime de protecție.

Fig. 1. Când frunzele sunt fără gust, omizi se mănâncă reciproc. Canibalizarea începe cu o mușcătură din spate. Fotografie de la news.wisc.edu ("TrV" Nr. 16 (235), 15.08.2017) ') "> Fig. 1. Când frunzele sunt fără gust, omizi se mănâncă reciproc. Canibalizarea începe cu o mușcătură din spate. Fotografie de la news.wisc.edu ("TrV" Nr. 16 (235), 15.08.2017) "border = 0> Fig. 1. Când frunzele sunt fără gust, omizi se mănâncă reciproc. Canibalizarea începe cu o mușcătură din spate. Fotografii de la news.wisc.edu

Oamenii de știință au creat două experimente. În primul experiment, au aflat cum reacțiile de apărare ale plantelor induse de jasmonat de metil afectează canibalismul dăunătorilor. Tomatele au fost tratate cu o soluție de jasmonat de metil în concentrații de 0,1, 1,0 sau 10 mM. Cel de-al patrulea grup de control a fost pulverizat cu tampon fără jasmonat de metil. O oră mai târziu, au fost plantate pe plante 8 omizi de o mică bucată de aceeași vârstă. Fiecare roșu se găsea într-un cilindru închis, astfel încât jasmonatul de metil nu se evaporă și omizi nu se răspândeau. La plantele de control și la plantele tratate cu o soluție cu concentrație scăzută, ospătarii au mâncat frunzele și, în cele din urmă, au rănit totul curat. Ei au început să se devoreze unul pe altul atunci când frunzele erau puține (fig.1). La tomatele tratate cu jasmonat de metil în concentrații medii și înalte,imaginea a fost diferită: frunzele s-au dovedit a fi greu comestibile pentru omizi și dăunătorii au trecut la canibalism chiar în prima zi, iar până la sfârșitul experimentului diferența de biomasă între plantele de control și plantele tratate cu jasmonat de metil 10 mM a fost de cinci ori (figura 2). Experienta in sine a durat o saptamana – pana la ultima omida.

Fig. 2. Canibalismul unor omizi cu șpănțe mici pe plantele tratate cu jasmonat de metil (MeJ) [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 08/15/2017) ") Fig. 2. Canibalismul unor omizi cu scoop mici pe plantele tratate cu jasmonat de metil (MeJ) [1] ("TrV" nr. 16 (235), 08/15/2017) "border = 0> Fig. 2. Canibalismul unor omizi de scoop mici pe plantele tratate cu jasmonat de metil (MeJ) [1]

Deci, protecția cauzată de inductor în concentrații medii și înalte stimulează cu adevărat canibalismul și protejează plantele. În ce măsură canibalizarea indusă ajută la conservarea frunzelor, cercetătorii au specificat în al doilea experiment. Plantele de tomate au fost pulverizate de două ori cu soluție 1 mM de jasmonat de metil sau cu soluție tampon. După aceea, frunzele au fost tăiate din fiecare roșii și plasate într-o ceașcă de plastic cu o singură omidă. În plus, jumătate din cupe erau umplute cu hrană pentru animale – câte 8 omizi, ucise prin înghețare rapidă la -80 ° C și apoi dezghețate. Mâncarea părea plină de viață.

Dacă există omizi umpluți cu apă proaspătă, de ce să nu le mâncați! Iar scorburile lor vii au fost înfundate atât pe frunzele de control, cât și pe cele tratate cu jasmonat de metil. Dar în cupele de control au mâncat și legume, iar în două zile au distrus o cantitate destul de mare din aceasta (Figura 3). Dar, pe frunzele tratate, omizile abia au atins vegetația fără gust, au încercat pe canibalism și s-au dezvoltat în mod normal. Dacă nu erau alte alimente decât frunzele tratate, ei trebuiau să fie mulțumiți de ei, iar dăunătorii i-au stricat. Cu toate acestea, aceste frunze nu sunt hrănitoare, motiv pentru care omizi nu au crescut practic.

Fig. 3. Canibalismul indus de dăunători vă permite să salvați plantele [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 15.08.2017) ') "> Fig. 3. Canibalismul indus de dăunători vă permite să salvați plantele [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 15.08.2017) "border = 0> Fig. 3. Canibalismul indus de dăunători permite salvarea plantelor [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 15/15/2017)

Oamenii de stiinta au ajuns la concluzia ca jasmonatul de metil in concentratie suficienta are un efect dublu. Canibalizarea cauzată poate reduce numărul de dăunători și poate conserva biomasa plantelor tratate, deoarece, având alte alimente, omizi mănâncă mai puțin frunze.

Plantele de control, când omizile au început să le mănânce, au început, de asemenea, să secrete jasmonat de metil, dar a fost prea târziu. Plantele nu au avut timp să sintetizeze cantitatea potrivită de enzime și au fost mâncate. Și frunzele cu un nivel mai ridicat de protecție indusă până la începutul atacului ar putea provoca canibalism timpuriu, ceea ce a permis plantei să scape. Deoarece protecția indusă este caracteristică pentru multe plante, iar canibalismul facultativ este tipic pentru multe insecte erbivore, se speră că metoda de protecție descrisă se va dovedi eficientă în condiții naturale. Totuși, aceasta este o chestiune a viitorului. John Orrock subliniază în mod corect că este mai întâi necesar să se verifice modul în care omizile se vor comporta în câmp atunci când nu sunt blocate într-un recipient cu o singură plantă tratată. Cercetatorii intentioneaza, de asemenea, sa afle cat de canibalism indus va afecta densitatea dăunătorilor, răspândirea paraziților lor și numărul de prădători.

Întrebarea despre ce se va întâmpla dacă pulverizarea plantelor agricole cu jasmonat de metil se realizează pe o scară industrială, iar dăunătorii devin rezistenți la aceasta, nu discută autorii lucrării.


1.Orrock J., Connolly B., Bucătărie A. Protecția indusă de plante reduce erbivorul prin creșterea canibalismului // Ecologie și evoluție ecologică. 2017. DOI: 10.1038 / s41559-017-0231-6


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

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