24 юни 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Слюнката на гъсениците дава сигнал на растения да активират своята защита

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 07 декември 2020 в 09:28 8340
Снимка: Pixabay

Бобът папуда (Vigna unguiculata) е една от най-разпространените местни култури в Африка, но гъсениците, които се хранят с листата му нанасят големи загуби. В ново изследване, публикувано в PNAS, учените откриват, че някои от растенията са развили начин да се защитават.

Сега изследователите откриват имунен рецептор на повърхността на клетките на папудата, който може да разпознае слюнката на гъсениците, дъвчещи листата и така да стартира каскада на естествената защита.

Това може да включва освобождаване на химикали, които пряко влошават растежа на хранещите се ларви или които косвено да потърсят помощ. Например, когато растенията са застрашени от гъсеницата на вида Maruca vitrata, растението изглежда изпуска миризма в околната среда, която привлича намиращите се наблизо паразити по този вид насекоми.

Днес се знае много малко за това как растенията естествено откриват и се защитават от вредители, но това, което учените откриват, може да бъде сериозно полезно за съхраняването на жизненоважни хранителни източници за постоянно нарастващото световно население.

"Въпреки химическия контрол, загубите на добив на реколта от вредители и болести обикновено варират от 20 до 30 процента по света. И все пак много сортове са естествено устойчиви или имунизирани срещу специфични вредители", обяснява биологът Адам Щайнбренър (Adam Steinbrenner) от Университета във Вашингтон. "Нашите открития са първите, които идентифицират имунен механизъм за разпознаване, който надава тревога срещу дъвчещите насекоми."

Новото проучване се основава на предишни изследвания на същите автори, които откриват, че определени пептиди, известни като инцептини, присъстват в слюнката на ларвите на вида Spodoptera exigua - една от най-големите заплахи за боба папуда. Тези протеини значително задействат защитата на растението, която причинява увреждане на насекомите.

Описвайки генетиката на тези индуцирани от инцептини отговори, новото проучване помага да се разбере как папудата усеща присъствието на гъсениците.

Авторите откриват повтарящи се рецептори за инцептин - наречени INR - върху клетките на растението, специфични за бобовите растения.

Въпреки важността им, изследователите имат по-малко възможности да изследват растенията от папуда, затова те се обръшат към растението на тютюна, за да проверят как всъщност работят тези рецептори. Учените вмъкват гена за INR в тютюневи растения, за да видят какво ще се случи в присъствието на гладни ларви Spodoptera exigua. Рецепторите се задействат както в отговор на директни рани по листата, така и в присъствието на протеинови фрагменти, открити в слюнката на гъсениците, хранещи се с растенията.

Тези фрагменти всъщност са парченца протеини от папудата, които се разграждат от гъсеницата, докато се храни, което кара изследователите да я нарекат Vu-In. „Vu“ се отнася до вида папуда, докато „In“ се отнася до рецепторите за инцептин.

При тютюневите култури присъствието на Vu-In предизвика освобождаването на хормон, често произвеждан от растенията, когато са застрашени, което води до повишено производство на етилен и реактивни видове кислород, които са „част от сложен набор от биохимични промени, които колективно потискат растежа на насекомите“, обясняват авторите.

И изглежда, че това работи върху истински ларви. Когато гъсениците са поставени върху тютюневите растения, те изяждат много по-малко от растенията, съдържащи тези имунни рецептори. Дори ларвите, които се хранят конктерно с тютюневите растения, са отблъснати от растенията с INR гени от папуда.

"Подобно на много растителни имунни рецептори, [този рецептор] се кодира само от определени растителни видове, но може да се прехвърля между семейства, за да придаде нови сигнални и защитни функции", пишат авторите.

Имайки предвид, че вредителите са една от водещите заплахи за глобалната хранителна сигурност, този вид знания биха могли да бъдат животоспасяващи не само за тези растения, но и за нас.

Източник: Science alert - Saliva From Hungry Caterpillars Alerts Cowpea Plants to Turn on Their Defenses


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.