Вчені знайшли спосіб, як використати проти діабротики її стійкість до захисних механізмів рослини

Про це пише eurekalert.org.

Західний кукурудзяний жук спричинює економічні втрати на вирощуванні кукурудзи в розмірі понад 2 мільярди доларів США і, таким чином, є серйозним шкідником сільського господарства. Родом із Америки, західний кукурудзяний жук зараз вторгся в Європу, включаючи Швейцарію.

У попередньому дослідженні Крістель Роберт та Маттіас Ерб з Інституту науки про рослини (IPS) в Університеті Берна з'ясували одну із стратегій, що лежать в основі успіху західного кукурудзяного жука. Рослини кукурудзи зберігають у своїх коренях певні захисні речовини, так звані бензоксазиноїди. Ці речовини шкідливі для багатьох шкідників. Однак західний кукурудзяний жук розробив стратегію детоксикації цих речовин. Личинки кукурудзяного жука стають стійкими проти власного захисту рослин. Ще гірше — личинки зберігають бензоксазиноїди у своїх тілах і, в свою чергу, використовують їх для самозахисту від власних ворогів, включаючи паразитичних круглих червів (ентомопатогенних нематод). Те, що західний кукурудзяний жук знайшов стратегію захисту від нематод, має особливе значення, оскільки нематоди використовуються як біологічні засоби боротьби з цим шкідником.

«В цій галузі вже було досягнуто значних успіхів за допомогою нематод; заходи підвищення ефективності можуть ще більше посилити цей підхід. На цьому тлі ми задали собі питання: Якщо такі шкідники, як західний кукурудзяний жук, можуть отримати імунітет проти рослинних захисних речовин, чи могли б такі корисні організми, як ентомопатогенні нематоди також отримати подібний імунітет?», — пояснює Маттіас Ерб, професор з біотичних взаємодій IPS.

Дослідники порівнювали нематод з районів, у яких присутній західний кукурудзяний жук, з нематодами з районів, де він відсутній.

«Ми виявили, що нематоди із заражених районів стійкі до бензоксазиноїдів, на відміну від нематод з інших районів», — говорить Сі Чжан, який працював над проектом в якості аспіранта.

У лабораторії дослідники змогли спостерігати, як нематоди, які піддавалися дії західного кукурудзяного жука, стали стійкими до захисних речовин рослин протягом кількох поколінь. «Швидкість цієї адаптації нас здивувала», — каже Чжан.

Результати дослідження, опубліковані в журналі PNAS, особливо актуальні для біологічної боротьби з шкідниками.

«Корисні комахи, такі як нематоди, стійкі проти захисних речовин рослин, можуть контролювати стійких  шкідників. Ми очікуємо, що багато інших корисних організмів можна буде покращити, зосередившись на їх здатності протистояти захисним рослинам рослин», — пояснює співавтор дослідження Рікардо Мачадо.

Ця ознака може бути набута дуже швидко шляхом цілеспрямованого відбору і, таким чином, є перспективною метою розведення.

На наступному етапі вчені націлюються на дослідження симбіотичних бактерій нематод, щоб зробити їх стійкими до бензоксазиноїдів, і тестують поліпшені агенти біологічного контролю в польових умовах.