Doposud se vědělo jen málo o tom, jak se rostliny chrání před hmyzem živícím se rostlinami a jak se rozvinuly závody ve zbrojení mezi hmyzem a rostlinami. Vědci z Wageningen University & Research získali více informací o tom: silná nekróza listů - mechanismus, kterým rostliny detekují a zabíjejí vajíčka motýlů a jiného hmyzu na jejich listech - se objevila téměř výlučně u brukvovitých rostlin a jejich divokých příbuzných, kteří byli napadeni zelí bílí, kteří si vytvořili imunitu vůči toxickému hořčičnému oleji rostlin. Publikace na toto téma vyšla v časopise New Phytologist.
Zelí bílý motýl vděčí za své jméno preferenci růžičkové kapusty, řepky a dalších pěstovaných křížů jako hostitelských rostlin. Když však bílá kapusta (Pieridae) položí vajíčka na divoké rostliny brukvovité, jako je hořčice černá (Brassica nigra), může rostlina zahájit nekrotickou reakci, která způsobí řízené odumírání listu pod vajíčkem. To způsobí, že vejce vysuší a spadne z rostliny.
Listová nekróza
Abychom pochopili evoluční původ a distribuci této vlastnosti obrany rostlin, výzkumný tým vedený Biosystematics Group vyšetřil 31 druhů rostlin v rodině crucifer na nekrotickou reakci na promytí vyrobené z vajec devíti druhů motýlů.
"Pokusy ukázaly, že silná nekróza listů se vyvinula téměř výlučně v linii zelných plodin a jejich divokých příbuzných přirozeně napadených zelnými motýly," říká vedoucí výzkumu Nina Fatouros. "Kromě toho nekrózu listů spustili pouze ty druhy motýlů z čeledi Pieridae, kteří jsou specialisty na krucifixy a dokážou se jimi živit i přes toxické hořčičné oleje."
Tato zjištění naznačují, že vlastnost zabíjení vajec se vyvinula v rodině cruciferů jako adaptace na schopnost housenek detoxikovat hořčičné oleje. Jako součást probíhajících závodů ve zbrojení se někteří motýli pravděpodobně přizpůsobili zabíjení vajec seskupováním vajec do skupin (tedy méně ovlivněných nekrózou), přechodem na jiné hostitelské rostliny nebo ukládáním vajec na květiny místo listů.
Tým v současné době zkoumá genetický základ znaku rostliny zabíjející vejce ve velkém výzkumném projektu financovaném Nizozemskou radou pro výzkum (NWO), jehož cílem je nakonec vyvinout plodiny odolné vůči škůdcům.
Pro více informací:
Wageningen University & Research
www.wur.nl