Pomidorų apsauga

Pomidorų apsauga

Natalija Резник
"Trejybės pasirinkimas" №16 (235), 2017 rugpjūčio 15 d

Natalija Резник

Kai augaliniai vabzdžiai atakuoja augalą, jis pasipriešina. Jo arsenale yra įvairių cheminių priemonių, leidžiančių išvengti kenkėjų, mažinti jo apetitą ar privilioti plėšikus. Galbūt netrukus augalai pradės deginti savo valgytuvus viena su kita. Šis apsaugos būdas natūraliose sąlygose dar nebuvo aprašytas, tačiau apie tai jau minėjo laboratorija.

Viena efektyviausių apsaugos priemonių nuo žolėdžių vabzdžių – jasmono rūgštis. "Taikomame gyvenime" tai fitohormonas, reguliuojantis sėklų formavimą, šaknų augimą, žiedadulkių vystymąsi ir vaisių nokinimo. Lapų pažeidimas taip pat sukelia jasmono rūgšties sintezę, o tada šis junginys stimuliuoja apsauginius fermentus: polifenolio oksidazę ir proteinazės inhibitorius. Šie fermentai trukdo normaliai virškinti žolėdžius kenkėjus, kurie dėl to gauna mažiau baltymų, auga lėtai ir maitina mažiau. Jasmono rūgštis yra lakusis junginys. Išlaisvinta iš įkandimų lapų, ji pasiekia gretimus augalus oru ir įspėja juos, kad priešas yra prie vartų.Gavę tokį signalą, augalai pradeda sintetinti apsauginius baltymus iš anksto, o tuo metu, kai atsiranda kenkėjai, yra jų atsargos.

Žolinių augalų vabzdžiai turi savo problemų. Jie turi augti, o jei maiste nėra pakankamai maisto, jie naudoja atsarginį baltymų šaltinio šaltinį, kuris tiekia tą patį lapą. Neprivaloma kanibalizmas buvo aprašytas daugelyje rūšių: skruzdėlės, bitės, žiogai, vabzdžiai, vabalai ir vikšrai, tačiau šis reiškinys yra menkai suprantamas. Paprastai tai sukelia pernelyg didelis tos pačios rūšies vabzdžių tankis.

Jonas Orrokas, Viskonsino universiteto mokslininkas, susimąstė, ar augalas gali tapti netinkamu cheminių medžiagų apsaugai, kad žolėdžiai vabzdžiai norėtų valgyti vieni kitus. Kreipdamasis į studentą ir studentą, kad padėtų, jis nusprendė patikrinti savo hipotezes.

Tyrėjai dirbo tris savaites auginančiais pomidorų augalais. Solanum lycopersicum, ant kurio jau pasirodė 3-4 lapai, ir su mažais kulkšnies vikšrais Spodoptera exigua. Šių vikšrų kanibalizmas buvo aprašytas prieš 40 metų. Pomidorai buvo purškiami mezashzmonato, jasmono rūgšties dariniu, kuris sukelia tų pačių apsauginių fermentų sintezę.

Pav. 1. Kai lapai yra nemaloni, vikšrai valgo vienas kitą. Kanibalizmas prasideda nuo užkandžių. Nuotrauka iš news.wisc.edu ("TrV" Nr. 16 (235), 2015-08-15) ') "> Pav. 1. Kai lapai yra nemaloni, vikšrai valgo vienas kitą. Kanibalizmas prasideda nuo užkandžių. Nuotrauka iš news.wisc.edu ("TrV" Nr. 16 (235), 2015-08-15) "border = 0> Pav. 1. Kai lapai yra nemaloni, vikšrai valgo vienas kitą. Kanibalizmas prasideda nuo užkandžių. Nuotraukos iš news.wisc.edu

Mokslininkai sukūrė du eksperimentus. Pirmuoju eksperimentu jie sužinojo, kaip mezazzmonato sukelti augalų gynybos reakcijos įkvepia kenkėjų kanibalizmą. Pomidorai buvo apdoroti 1,11, 1,0 arba 10 mM koncentracijos metilo jasmonatu tirpalu. Ketvirtoji kontrolinė grupė buvo purškiama buferiu be metilo jasmonato. Po valandos augaluose buvo pasodinti 8 tokio pat amžiaus vikšrų. Kiekvienas pomidoras buvo uždarytame cilindre, todėl metilo jasmonatas neišgydo ir vikšrai nesiliauja. Dėl kontrolinių augalų ir augalų, apdorotų mažai koncentruoto tirpalo, vikšrai valgė lapus ir galiausiai nusiplovojo viską švarą. Jie pradėjo valgyti vienas kitą, kai lapai buvo nedaug (1 pav.). Dėl pomidorų, apdorotų metilo jasmonatu vidutinėse ir didelėse koncentracijose,paveikslėlis buvo kitoks: lapai pasirodė esąs beveik valgomi vikšriniams, o kenkėjai per pirmą dieną persikėlė į kanibalizmą ir iki eksperimento pabaigos penkis kartus pasireiškė biomasės skirtumas tarp kontrolinių augalų ir augalų, gydytų 10 mM metilo jasmonato (2 pav.). Pati patirtis tęsėsi per savaitę – iki paskutinio vikšro.

Pav. 2 Mažų šaukštų vikšrų kanibalizmas augalams, gydytiems metilo jasmonatu (MeJ) [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 2015 08 15)) "> Pav. 2 Mažų šaukštų vikšrų kanibalizmas augaluose, apdorotu metilo jasmonatu (MeJ) [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 2015 08 15) "border = 0> Pav. 2 Mažų šukuotų vikšrų kanibalizmas augalams, gydytiems metilo jasmonatu (MeJ) [1]

Taigi, apsauga, kurią sukelia vidutinės ir didelės koncentracijos induktorius, tikrai skatina kanibalizmą ir apsaugo augalus. Antrojo eksperimento metu nurodyti mokslininkai, kiek iššaukiamas kanibalizmas padeda išsaugoti lapus. Pomidorų augalai buvo purškiami du kartus 1 mM metilo jasmonato tirpalu arba buferiniu tirpalu. Po to kiekvieno pomidoro lapai buvo supjaustyti ir supakuoti į plastikinę puodelį su viena vikšru. Be to, pusė puodelių buvo pripildyta gyvūnų maistu – aštuoni vikšrai, kurių kiekvienas nužudytas greitu užšalimu -80 ° C temperatūroje ir po to atšildytas. Maistas pasirodė gyvas.

Jei netoliese yra tokių šviežių, gluosnių gurmanų, kodėl gi nevalgykite jų! Ir jų gyvi kaušeliai buvo burrowed ir kontrolinių lapų, ir tų, kurie buvo apdoroti metilo jasmonate. Tačiau kontrolinėse puodelėse jie taip pat valgė žalius, o per dvi dienas sunaikino tikro kiekio (3 pav.). Tačiau ant apdorotų lapų, vikšrai vos palietė nemalonią augaliją, bandė kanibalizmą ir normaliai vystėsi. Jei be apdorotų lapų nebuvo kitų maisto produktų, jie turėjo būti su jais sudaryti, o kenkėjai jų kruopščiai sugadino. Tačiau šie lapai nėra maistingi, todėl vikšrai praktiškai neaugo.

Pav. 3 Kvėpuojančių kanibalizmo dėka galima taupyti augalus [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 2015-08-15) ') "> Pav. 3 Kvėpuojančių kanibalizmas leidžia išsaugoti augalus [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 2015-08-15) "border = 0> Pav. 3 Kvėpuojančių kanibalizmas leidžia išlaikyti augalus [1] ("TrV" Nr. 16 (235), 2015-08-15)

Mokslininkai padarė išvadą, kad metilo jasmonatas pakankamoje koncentracijoje turi dvigubą poveikį. Indukcinis kanibalizmas gali sumažinti kenkėjų skaičių ir išsaugoti apdorotų augalų biomasę, nes, turėdamas kitą maistą, vikšrai maitina mažiau lapų.

Kontrolės augalai, kai vikšrai pradėjo juos valgyti, taip pat pradėjo išsiskirti metilo jašmonatą, tačiau tai buvo per vėlu. Augalai neturėjo laiko sintetinti tinkamą fermentų kiekį ir valgė. Prieš pradedant išpuolį gali atsirasti aukštesnis indukuotų apsaugų lygis, todėl gali būti pradėtas kanibalizmas, leidžiantis augalui pabėgti. Kadangi indukuota apsauga yra būdinga daugeliui augalų, o fakultatyvus kanibalizmas yra būdingas daugeliui žolėdžių vabzdžių, reikia tikėtis, kad aprašytas apsaugos metodas veiks natūraliomis sąlygomis. Tačiau tai yra ateities reikalas. Jonas Orrok teisingai pažymi, kad pirmiausia reikia patikrinti, kaip trasos elgsis lauke kai nėra užrakintas į konteinerį su tik vienu iš apdorotų augalų. Tyrėjai taip pat nori sužinoti, kaip sukeltas kanibalizmas turės įtakos kenkėjų tankumui, jų parazitų plitimui ir plėšrūnų skaičiui.

Klausimas, kas atsitiks, jei žemės ūkio augalų purškimas metil-jasmonate įgauna pramoninį mastą ir kenkėjai tampa atsparūs, šio straipsnio autoriai neaptariami.


1.Orrock J., Connolly B., Virtuvė A. Padidėjęs kanibalizmas sukelia augalų apsaugą, mažina vaistažolių augimą // Gamtos ekologija ir evoliucija. 2017. DOI: 10.1038 / s41559-017-0231-6


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: