Housenky, které se živí na kukuřici, listy použít jejich výkaly přimět rostliny, aby vypnout jejich obranu, což jim umožňuje jíst větší a rostou rychleji.

objev je dalším zjevením o nesčetných chemických signálech, které procházejí mezi rostlinami a hmyzem, říkají vědci.

rostliny jsou pod neustálou hrozbou útoku býložravého hmyzu. Je známo, že téměř 400 000 rostlinožravých druhů hmyzu žije na 300 000 rostlinných druzích.

Když se tito býložravci se živí rostlinami, jsou nejen příčinou mechanického poškození, ale často zanechávají látky, které manipulovat rostlin je reakce na herbivory. Látky jsou analogické sloučeninám spojeným s mikrobiálními látkami, které ovlivňují reakce rostlin na patogenní houby nebo bakterie.

na Podzim eridania larvy nenasytně živí listy v uzavřeném květu z rostlin kukuřice a nutností vyprázdnit se nachází v blízkosti strže, kde se listy splňují stonky. V těchto strukturách se hromadí velké množství výkalů nebo „frass“ a mohou tam zůstat po dlouhou dobu.

„To by bylo nevýhodné pro hmyz na vklad podnětů, které by mohly posílit obranu rostlin proti tomu, tak jsme zkoumali, jaké chemické sloučeniny v frass byly signalizační zařízení,“ říká Dawn Luthe, profesor stresu rostlin biologie z Penn State.

Patogen nebo hmyzu obrany

„ukázalo se, že housenka frass triky závod do vycítil, že je napadána houbovými patogeny a obrana proti nim, čímž potlačuje rostlina je obrana před býložravci.

“ rostliny se nemohou bránit proti patogenům i útočníkům hmyzu současně—musí zapnout buď svou cestu k obraně proti býložravcům, nebo svou cestu k obraně proti patogenům.“

zjištění, zveřejněná v Journal of Chemical Ecology, může vést k izolaci specifických složek frass, které mohou být začleněny do krmných být nastříká na plodiny, Luthe říká.

takový organický, ekologicky udržitelný pesticid by mohl zvýšit obranyschopnost rostlin proti patogenům. Nebo možná, že rostliny mohou být geneticky upraveny tak, aby začlenit proteiny z frass, jak zvýšit úrodu nativní odolnost vůči patogenům.

Housenka frass se skládá z molekul, získaných z hostitelské rostliny, hmyz sám, a související mikroby, a proto poskytuje dostatek podnětů, které mohou změnit rostlin obranné reakce, říká vedoucí výzkumník Swayamjit Ray, doktorand v intercollege Biologie Rostlin program. Proteiny z pádu eridania caterpillar frass původně vyvolané hojení citlivé obranné geny v kukuřici; nicméně, patogeneze-související obrany gen byl vyvolán krátce poté.

vyvolání obranyschopnosti patogenů frass proteiny korelovalo se zvýšeným růstem býložravců a sníženou prevalencí houbových patogenů v průběhu času. Tyto reakce se liší od typické odezvě rostlin na ústní sekrety pádu eridania caterpillar, a výsledky vydláždit cestu pro identifikaci proteinu z vylučování býložravec patogen, který vyvolává obranné reakce a zároveň potlačuje býložravec obranu v rostlinách.

Pro testování jejich hypotézu, vědci použijí frass extrakt listů rostliny kukuřice a ve srovnání růst podzim eridania housenky, které se živí listy k růstu housenky, které se živí neošetřené listy.

měřili také výkon houbového patogenu v reakci na ošetření listů kukuřice frassem. Naočkovali listy spóry houby, která způsobuje plíseň listů v kukuřici (cochliobolus heterostrophus).

“ rostlina vnímá, že je napadena patogenem a ne hmyzem,takže zapíná svou obranu proti patogenům, takže housenka může pokračovat v krmení rostlinou.

„je to ekologická strategie, která byla zdokonalena po tisíce let evoluce,“ říká Ray.

práci podpořilo americké ministerstvo zemědělství.