Вчені застосують прийоми філоксери, щоб врятувати врожаї винаграду від неї
Команда вчених з Університету Толедо вивчила тісні взаємини між виноградною філоксерою та рослинами винограду, відкривши нові можливості захисту виноградних лоз від великого сільськогосподарського шкідника. Вони з'ясували, як комаха генетично управляє виноградною лозою. Врожаї врятують від шкідника його ж прийомами.
Дослідження опубліковано в Nature Scientific Reports.
Біологи виявили раніше невідомі механізми поведінки виноградної філоксери, також відомої як «виноградна попелиця». Ця комаха практично знищило всі виноградники у Франції в кінці 19-го століття. Паразит захоплює репродуктивні програми виноградної лози, щоб створити бородавчастий лист, який згодом використовує в якості житла і харчування - речовини філоксера викачує безпосередньо з рослини. Розмір «бородавки» на листі зазвичай досить маленький, менший ніж мармуровий окрас, яке часто виникає у рослини внаслідок захворювань, але забезпечує комасі місце для годування і розмноження.
«Коли на листі утворюються «бородавки», у рослини активуються гени цвітіння. Цього не повинно відбуватися, але комаха маніпулює своїми власними сигналами на шляху, щоб отримати подібний квітці результат», - розповідає доктор Хайді Аппель, декан Коледжу Джесуп Скотта Хонорс в Університеті Толедо і професор кафедри наук про навколишнє середовище.
Комаха відкладає яйце і запускає процес використання репродуктивного генетичного механізму рослини, направляючи рослину на створення «бородавочних» новоутворень.
Аппель і доктор Джек Шульц, старший виконавчий директор з розвитку досліджень в Університеті Толедо, стверджують, що ще Чарльз Дарвін здогадався про цей механізм в 1867 році, коли помітив, що при розрізанні «бородавка» має певний ступінь подібності з внутрішньою частиною персика.
«Ми вивчили гіпотезу Дарвіна і виявили, що комаха змушує рослину використовувати ті ж гени, щоб зробити «бородавку», що і сама рослина використовує для створення квітки або плода», - сказав Шульц. «В результаті рослина виробляє центральну частину квітки, відому як товкач, в місці, де рослина ніколи не буде виробляти його самостійно».
«Коли ми вивчали на генетичному рівні відмінності в рослині на кожній стадії галіровання (створення «бородавок»), комаха вводила якийсь сигнал в рослину», - сказав Аппель. «Сигнал керував розвитком рослини і говорив їй, що робити - створити «бородавку» замість нормальної рослинної тканини».
Такими житлами філоксери ушкоджують виноградні лози, виснажуючи їх ресурси і перешкоджаючи фотосинтезу, що призводить до зниження врожайності.
Виявивши гени в виноградних лозах, які повинні бути активовані комахою для отримання новоутворень, вчені можуть потім знайти спосіб заблокувати комахи від нападу на рослину.
«Північноамериканські виноградні лози мають здатність протистояти філоксери. Один з варіантів захисту рослини від паразита - схрещувати рослини, щоб бути генетично стійкими», - сказав Шульц. «Іншим варіантом є створення біологічно обґрунтованого пестициду для обприскування виноградних лоз, щоб маніпулювати гормонами в рослинах, щоб вони були активні в різний час».
Також читайте: