larver, der lever af majsblade, bruger deres afføring til at få planten til at slukke for dens forsvar, så de kan spise mere og vokse hurtigere.

opdagelsen er endnu en åbenbaring om det utal af kemiske signaler, der passerer mellem planter og insekter, siger forskere.

planter er under konstant trussel om angreb fra plantelevende insekter. Næsten 400.000 planteædende insektarter er kendt for at leve på 300.000 plantearter.

når disse planteetere lever af planter, forårsager de ikke kun mekaniske skader, men efterlader ofte stoffer, der manipulerer plantens reaktion på planteetere. Stofferne er analoge med de mikrobielle associerede forbindelser, der påvirker plantens reaktioner på patogene svampe eller bakterier.

Fall hærorm larver grådigt foder på blade i de begrænsede hvirvler af majsplanter, og af nødvendighed defecate nærheden i sprækker, hvor bladene møder stilke. Rigelige mængder afføring eller” frass ” akkumuleres i disse strukturer og kan forblive der i lange perioder.

“det ville være ufordelagtigt for insektet at deponere signaler, der kunne forbedre planteforsvaret mod det, så vi undersøgte, hvilke kemiske forbindelser i frass signalerede planten,” siger daggry Luthe, professor i plantestressbiologi ved Penn State.

patogen eller insektforsvar

“det viser sig, at caterpillar frass narrer planten til at føle, at den bliver angrebet af svampepatogener og monterer et forsvar mod dem og derved undertrykker plantens forsvar mod planteædere.

“planter kan ikke forsvare sig mod både patogener og insektangribere samtidigt—de skal tænde enten deres vej for at forsvare sig mod planteædere eller deres vej for at forsvare sig mod patogener.”

resultaterne, der er offentliggjort i Journal of Chemical Ecology, kan føre til isolering af specifikke komponenter i frass, der kan inkorporeres i en forbindelse, der skal sprøjtes på afgrøder, siger Luthe.

et sådant organisk, økologisk bæredygtigt pesticid kunne forbedre planteforsvaret mod patogener. Eller måske kan planter genetisk modificeres for at inkorporere proteinerne fra frass for at øge en afgrødes oprindelige modstand mod patogener.Caterpillar Frass er sammensat af molekyler afledt af værtsplanten, selve insektet og tilhørende mikrober, og det giver derfor rigelige tegn, der kan ændre planteforsvarsresponser, siger ledende forsker Svayamjit Ray, en ph.d. – studerende i intercollege Plant Biology program. Proteiner fra fall armyorm caterpillar frass inducerede oprindeligt sårresponsive forsvarsgener i majs; imidlertid, et patogeneserelateret forsvarsgen blev induceret kort efter.

fremkaldelsen af patogenforsvar af frass-proteiner var korreleret med øget plantelevende vækst og reduceret svampepatogenprævalens over tid. Disse svar adskiller sig fra det typiske plantesvar på orale sekretioner fra efteråret hærorm larve, og resultaterne baner vejen for identifikation af et proteinmolekyle fra udskillelsen af en planteæder, der fremkalder patogenforsvarsresponser, mens de undertrykker planteædende forsvar i planter.

for at teste deres hypotese anvendte forskere frass-ekstrakt på bladene af majsplanter og sammenlignede væksten af efterårshærmorm larver, der fodrede på bladene, med væksten af larver, der fodrede på ubehandlede blade.

de målte også udførelsen af et svampepatogen som reaktion på frass-behandling af majsblade. De podede bladene med sporer af en svamp, der forårsager bladrød i majs (cochliobolus heterostrophus).

“planten opfatter, at den bliver angrebet af et patogen og ikke et insekt, så det tænder dets forsvar mod patogener og efterlader larven fri til at fortsætte med at fodre på planten.

“det er en økologisk strategi, der er blevet perfektioneret gennem tusinder af års evolution,” siger Ray.

det amerikanske landbrugsministerium støttede arbejdet.