Кукуруза использует микрофлору гусениц, чтобы убивать их

Кукуруза убийца

Исследователи выяснили, что кукуруза целенаправленно воздействует на пищеварительную систему гусениц-вредителей, делая ее жертвой собственной микрофлоры. Ферменты, выделяемые растением, ослабляют защиту кишечника и приводят к «заражению крови» гусениц. В итоге гусеницы погибают из-за сепсиса, вызванного обычно безобидными микробами собственной микрофлоры.

В кишечнике насекомых есть система, которая защищает его от инфекции. Перевариваемая пища отделена от стенки кишки перитрофическим матриксом — тонким слоем хитиновых микроволокон, которые служат своего рода фильтром, дополнительной защитой насекомого. Однако растения могут бороться и с этим барьером: они научились вырабатывать ферменты хитиназы, которые разрушают хитин, а значит, могут портить и перитрофический матрикс.

Энтомологи из Университета штата Пенсильвания изучили, как ферменты растений действуют на внутренности своих вредителей при участии обычных бактерий, которые населяют кишечник этих вредителей. 

В лабораторных условиях ученые выращивали гусениц кукурузной листовой совки (Spodoptera frugiperda) на трех сортах кукурузы — Mp708, B73 и Tx601. Первый сорт устойчив к вредителям, он умеет синтезировать хитиназы. Два других делать этого не умеют; они отличаются между собой длиной волосков, растущих на внешних покровах растения: у второго они короткие, а у третьего — длинные. Обламываясь и попадая в пищеварительный тракт, эти волоски тоже могут вредить кишечнику насекомого.

Как кукуруза борется с гусеницами вредителями
Волосок кукурузы, проткнувший кишечник гусеницы (Charles Mason / Penn State University)

Гусениц разделили на несколько групп. Трем группам сделали инъекции штаммов Enterobacter, Klebsiella и Enterococcus, самых типичных обитателей кишечника кукурузных совок. Еще одна группа была контрольной, с чистым кишечником.

Выяснилось, что личинки, жившие на неустойчивых сортах, хотя и набирали меньшую массу из-за волосков, умирали примерно наравне с гусеницами из контрольной группы, практически с естественной скоростью. А те гусеницы, которые кормились на устойчивой кукурузе, и теряли в весе почти втрое, и умирали на 30% чаще, чем контрольные.

Исследование показало, что ослабленный перитрофический матрикс не мешал бактериям проникать через стенки кишечника. Это, по-видимому, приводило к сепсису и гибели гусениц. Возможно, это можно будет использовать при создании новых устойчивых сортов кукурузы или других культур.

Новость взята с сайта chrdk.ru

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*