Tähän asti tiedettiin vähän siitä, miten kasvit suojautuvat kasveja syöviltä hyönteisiltä ja miten hyönteisten ja kasvien välinen aseiden kilpailu eteni. Wageningenin yliopiston ja tutkimuksen tutkijat ovat saaneet enemmän tietoa tästä: voimakas lehtien nekroosi - mekanismi, jolla kasvit havaitsevat ja tappavat perhosten ja muiden hyönteisten munat niiden lehdillä - ilmestyi lähes yksinomaan ristikukkaisissa kasveissa ja niiden villisukulaisissa, joita hyökkäsi kaalivalkuaiset, jotka olivat kehittäneet immuniteetin kasvien myrkylliselle sinappiöljylle. Aiheesta julkaistiin New Phytologist -lehdessä.
Kaali -valkoinen perhonen on saanut nimensä sen vuoksi, että se suosii ruusukaaleja, rypsiä ja muita viljeltyjä ristikkäisiä isäntäkasveina. Kuitenkin, kun kaali -valkoinen (Pieridae) munii munansa luonnonvaraisille ristikukkakasveille, kuten mustalle sinapille (Brassica nigra), kasvi voi käynnistää nekroottisen reaktion, joka saa munan alla olevat lehdet kuolemaan hallitusti. Tämä saa munan kuivumaan ja putoamaan kasvista.
Lehtien nekroosi
Ymmärtääkseen tämän kasvien puolustusominaisuuden evoluution alkuperän ja jakautumisen Biosystematics Groupin johtama tutkimusryhmä seuloi 31 ristikkäisten perheen kasvilajia nekroottisen vasteen suhteen yhdeksän perhonenlajin munista tehtyyn pesuun.
"Kokeet osoittivat, että voimakas lehtienekroosi kehittyi lähes yksinomaan kaalikasvien ja niiden luonnonvaraisten sukulaisten sukujuuriin, jotka luonnollisesti hyökkäsivät kaali -valkoisten perhosten", sanoo tutkimusjohtaja Nina Fatouros. "Lisäksi lehtien nekroosia aiheuttivat vain ne Pieridae -perheen perhoslajit, jotka ovat ristikukkaisten asiantuntijoita ja kykenevät ruokkimaan niitä ristikukkaisten myrkyllisistä sinappiöljyistä huolimatta."
Nämä havainnot viittaavat siihen, että munan tappamisominaisuus on kehittynyt ristikkäisten perheessä vastatoimenpiteenä toukkien kykyyn puhdistaa sinappiöljyjä. Jotkut perhoset, jotka ovat osa meneillään olevaa asekilpailua, ovat todennäköisesti sopeutuneet munien tappamiseen ryhmittelemällä munia ryhmiin (joten ne kärsivät vähemmän nekroosista), siirtymällä muihin isäntäkasveihin tai asettamalla munia kukille lehtien sijasta.
Ryhmä tutkii parhaillaan muna-tappavan kasvin piirteen geneettistä perusta suuressa tutkimushankkeessa, jonka Alankomaiden tutkimusneuvosto (NWO) rahoittaa kehittääkseen lopulta tuholaishyönteisille vastustuskykyisiä kasveja.
Lisätietoja:
Wageningenin yliopisto ja tutkimus
www.wur.nl