omizi care se hrănesc cu frunze de porumb își folosesc fecalele pentru a induce planta să-și oprească apărarea, permițându-le să mănânce mai mult și să crească mai repede.

descoperirea este încă o revelație despre multitudinea de semnale chimice care trec între plante și insecte, spun oamenii de știință.

plantele sunt amenințate constant de atacul insectelor erbivore. Se știe că aproape 400.000 de specii de insecte care mănâncă plante trăiesc pe 300.000 de specii de plante.

când aceste erbivore se hrănesc cu plante, ele nu numai că provoacă daune mecanice, dar adesea lasă în urmă substanțe care manipulează răspunsul plantei la erbivor. Substanțele sunt analoage compușilor asociați microbian care afectează răspunsurile plantelor la ciuperci sau bacterii patogene.

larvele de viermi de toamnă se hrănesc cu voracitate cu frunze în vârtejurile închise ale plantelor de porumb și, din necesitate, defecă în apropiere în crevasele unde frunzele întâlnesc tulpinile. Cantități abundente de fecale sau „frass” se acumulează în aceste structuri și pot rămâne acolo pentru perioade lungi de timp.”ar fi dezavantajos ca insecta să depună indicii care ar putea spori apărarea plantelor împotriva ei, așa că am investigat ce compuși chimici din frass semnalizează planta”, spune Dawn Luthe, profesor de biologie a stresului plantelor la Penn State.

agent patogen sau apărare împotriva insectelor

„se pare că omida Frass păcălește planta să simtă că este atacată de agenți patogeni fungici și montează o apărare împotriva lor, suprimând astfel apărarea plantei împotriva erbivorelor.

„plantele nu se pot apăra atât împotriva agenților patogeni, cât și împotriva atacatorilor de insecte simultan—trebuie să-și pornească fie calea de apărare împotriva erbivorelor, fie calea de apărare împotriva agenților patogeni.”

constatările, publicate în Journal of Chemical Ecology, pot duce la izolarea componentelor specifice ale frass care pot fi încorporate într-un compus pentru a fi pulverizat pe culturi, spune Luthe.

un astfel de pesticid organic, ecologic durabil ar putea spori apărarea plantelor împotriva agenților patogeni. Sau poate că plantele pot fi modificate genetic pentru a încorpora proteinele din frass pentru a spori rezistența nativă a unei culturi la agenții patogeni.Caterpillar frass este compus din molecule derivate din planta gazdă, insecta în sine și microbii asociați și, prin urmare, oferă indicii abundente care pot modifica răspunsurile de apărare a plantelor, spune cercetătorul principal Swayamjit Ray, doctorand în programul de biologie a plantelor intercollege. Proteinele din caterpillar fall armyworm Frass au indus inițial gene de apărare receptive la răni în porumb; cu toate acestea, o genă de apărare legată de patogeneză a fost indusă la scurt timp după aceea.

provocarea de apărare a agenților patogeni de către proteinele frass a fost corelată cu creșterea creșterii erbivore și reducerea prevalenței agenților patogeni fungici în timp. Aceste răspunsuri diferă de răspunsul tipic al plantei la secrețiile orale ale omidei de vierme de toamnă, iar rezultatele deschid calea pentru identificarea unei molecule de proteine din excreția unui erbivor care provoacă răspunsuri de apărare a agenților patogeni în timp ce suprimă apărarea erbivorelor la plante.

pentru a-și testa ipoteza, cercetătorii au aplicat extract de frass pe frunzele plantelor de porumb și au comparat creșterea omizi de viermi de toamnă care se hrăneau cu frunzele cu creșterea omizi care se hrăneau cu frunze netratate.

au măsurat, de asemenea, performanța unui agent patogen fungic ca răspuns la tratamentul frass al frunzelor de porumb. Ei au inoculat frunzele cu spori ai unei ciuperci care provoacă frunze în porumb (Cochliobolus heterostrophus).

„planta percepe că este atacată de un agent patogen și nu de o insectă, așa că își activează apărarea împotriva agenților patogeni, lăsând omida liberă să continue să se hrănească cu planta.”este o strategie ecologică care a fost perfecționată de-a lungul a mii de ani de evoluție”, spune Ray.

Departamentul Agriculturii din SUA a sprijinit activitatea.