Досі було мало відомо про те, як рослини захищаються від рослиноїдних комах і як розгорталася гонка озброєнь між комахами та рослинами. Дослідники з Wageningen University & Research отримали більше розуміння цього: сильний некроз листя – механізм, за допомогою якого рослини виявляють і вбивають яйця метеликів та інших комах на своєму листі – виник майже виключно у хрестоцвітих рослин та їхніх диких родичів, які зазнали нападу білокачанної капусти, які виробили імунітет до токсичної гірчичної олії рослин. Публікація на цю тему з'явилася в журналі New Phytologist.
Своєю назвою біланка капустяна завдячує тому, що в якості рослин-господарів віддає перевагу брюссельській капусті, ріпаку та іншим культурним хрестоцвітим. Однак, коли біланка капустяна (Pieridae) відкладає свої яйця на дикі хрестоцвіті рослини, такі як чорна гірчиця (Brassica nigra), рослина може ініціювати некротичну реакцію, яка спричиняє контрольовану відмирання листя під яйцем. Це призводить до того, що яйце висихає і відпадає від рослини.
Некроз листя
Щоб зрозуміти еволюційне походження та поширення цієї захисної властивості рослин, дослідницька група під керівництвом Biosystematics Group перевірила 31 вид рослин із родини хрестоцвітих на некротичну реакцію на змив, виготовлений із яєць дев’яти видів метеликів.
«Експерименти показали, що сильний некроз листя розвинувся майже виключно в родоводах капустяних культур та їхніх диких родичів, яких природним чином атакували метелики білани», — каже керівник дослідження Ніна Фатурос. «Більше того, некроз листя був спровокований лише тими видами метеликів із родини Pieridae, які є фахівцями з хрестоцвітих і здатні харчуватися ними, незважаючи на токсичну гірчичну олію хрестоцвітих».
Ці знахідки свідчать про те, що властивість знищувати яйця розвинулась у родині хрестоцвітих як протидія здатності гусениць детоксикувати гірчичну олію. Будучи учасниками триваючої гонки озброєнь, деякі метелики, ймовірно, пристосувалися до знищення яєць, згруповуючи яйця в групи (таким чином менш уражені некрозом), переходячи на інші рослини-господарі або відкладаючи яйця на квіти замість листя.
Зараз команда досліджує генетичну основу властивості рослини, що вбиває яйця, у великому дослідницькому проекті, який фінансує Голландська дослідницька рада (NWO), щоб остаточно розробити культури, стійкі до комах-шкідників.
Для отримання додаткової інформації:
Університет Вагенінгена та дослідження
www.wur.nl