«Последние пару десятилетий моя лаборатория была сосредоточена на изучении индуцированной защиты растений», — сказал Гэри В. Фелтон, профессор и руководитель энтомологии. "У нас были некоторые подсказки о том, что выделения из ротовой полости жуков подавляют защитные силы, но никто не следил за этим исследованием."
Сеунг Хо Чунг, аспирант кафедры энтомологии, работающий с Фелтоном, решил исследовать, как растения идентифицируют жевающих и как травоядные животные разрушают защитные силы растений.
«Я думал, что мы можем определить, что отключает реакцию против травоядных», — сказал Фелтон. «Но это было намного сложнее, потому что мы не считали микробы."
По словам Фелтона, у жуков нет слюнных желез, поэтому они отрыгивают выделения из ротовой полости на листья, чтобы начать пищеварение. Эти выделения содержат кишечные бактерии.
Защита растений от жевательных насекомых осуществляется по опосредованному жасмонитом пути, который индуцирует ингибиторы протеаз и полифенолоксидазу, подавляющие пищеварение и рост. Защита растений от патогенов идет по пути, опосредованному салициловой кислотой.
Когда включается противомикробный ответ, он мешает реакции на жевание, позволяя жукам развиваться более нормально.
Чанг и Фелтон использовали растения томатов, чтобы точно определить, что мешает реакции на жевание.
Однако они отмечают, что колорадский жук также нападает на растения баклажанов и картофеля. Они сообщают о результатах своей работы в текущем онлайн-выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи позволили личинке жука питаться обработанными антибиотиками листьями и естественными листьями и обнаружили, что на обработанных антибиотиком листьях жуки страдали от защиты растений от травоядных, но на естественных листьях личинка набирала больше веса и процветала.
Затем Чанг и Фелтон исследовали экспрессию генов, участвующих в пути борьбы с травоядными животными, и производство ферментов. Они обнаружили, что присутствие бактерий снижает реакцию против травоядных.
Исследователи также выделили и вырастили бактерии из кишечника колорадского жука.
Они обнаружили 22 различных типа бактерий, но только три типа подавляли реакцию против травоядных. Во время множества других экспериментов они обнаружили, что во всех случаях присутствие бактерий, которые могли подавлять реакцию против травоядных, приводило к более здоровым жукам.
Теперь исследователи начинают выяснять, присутствуют ли эти бактерии в колорадских жуках по всей территории США.S. а также в Европе.