Iki šiol mažai buvo žinoma, kaip augalai apsisaugo nuo augalus mintančių vabzdžių ir kaip klostėsi ginklavimosi varžybos tarp vabzdžių ir augalų. Tyrėjai iš Wageningen University & Research gavo daugiau informacijos apie tai: stipri lapų nekrozė – mechanizmas, kuriuo augalai aptinka ir naikina drugelių ir kitų vabzdžių kiaušinėlius ant lapų – atsirado beveik išimtinai kryžmažiedžiuose augaluose ir jų laukiniuose giminaičiuose, kuriuos užpuolė kopūstų baltymai, kurie susikūrė imunitetą nuodingam augalų garstyčių aliejui. Publikacija šia tema pasirodė žurnale New Phytologist.
Kopūstinis baltasis drugelis gavo savo pavadinimą dėl to, kad jis pirmenybę teikia Briuselio kopūstams, rapsams ir kitiems auginamiems kryžmažiečiams kaip augalams šeimininkams. Tačiau kai baltasis kopūstas (Pieridae) deda kiaušinėlius ant laukinių kryžmažiedžių augalų, tokių kaip juodosios garstyčios (Brassica nigra), augalas gali sukelti nekrozinę reakciją, dėl kurios po kiaušiniu esantis lapas kontroliuojamai miršta. Dėl to kiaušinis išdžiūsta ir nukrenta nuo augalo.
Lapų nekrozė
Siekdama suprasti šio augalo apsaugos bruožo evoliucinę kilmę ir pasiskirstymą, Biosistematikos grupės vadovaujama tyrimų grupė ištyrė 31 kryžmažiedžių šeimos augalų rūšį dėl nekrozinio atsako į plovimą, pagamintą iš devynių drugelių rūšių kiaušinių.
„Eksperimentai parodė, kad stipri lapų nekrozė išsivystė beveik vien tik kopūstų pasėlių ir jų laukinių giminaičių, kuriuos natūraliai užpuolė kopūstiniai baltieji drugeliai, linijoje“, – sako tyrimo vadovė Nina Fatouros. „Be to, lapų nekrozę sukėlė tik tos Pieridae šeimos drugelių rūšys, kurios yra kryžmažiedžių specialistai ir gali jais maitintis, nepaisydami nuodingų kryžmažiedžių garstyčių aliejų.
Šie atradimai rodo, kad kiaušinėlius naikinanti savybė kryžmažiedžių šeimoje išsivystė kaip priešpriešinis prisitaikymas prie vikšrų gebėjimo detoksikuoti garstyčių aliejų. Kai kurie drugiai, dalyvaudami besitęsiančiose ginklavimosi lenktynėse, greičiausiai prisitaikė prie kiaušinių žudymo, suskirstydami kiaušinius į grupes (todėl mažiau paveikti nekrozės), pereidami prie kitų augalų šeimininkų arba nusodindami kiaušinius ant gėlių, o ne ant lapų.
Šiuo metu komanda tiria kiaušinius naikinančių augalų bruožų genetinį pagrindą dideliame mokslinių tyrimų projekte, kurį finansuoja Nyderlandų tyrimų taryba (NWO), kad galiausiai sukurtų javus, atsparius kenkėjams vabzdžiams.
Daugiau informacijos:
Vageningeno universitetas ir tyrimai
www.wur.nl