Кукуруза с высоким содержанием флавоноидов смертельна для опасного вредителя
Исследователи из Penn State обнаружили, что генетические линии кукурузы, содержащие высокие уровни флавоноидов, обладают инсектицидными свойствами против кукурузной листовёртки (Helicoverpa zea). Этот вредитель ежегодно уничтожает в США более 76 000 бушелей кукурузы.
Ключевые результаты исследования
- Личинки, питавшиеся шелковистыми нитями, обёртками и зёрнами
кукурузы с высоким содержанием флавоноидов, демонстрировали:
- Значительно замедленный рост.
- Высокую смертность по сравнению с личинками на обычных линиях кукурузы.
- У личинок развился синдром, похожий на "синдром дырявого кишечника", что указывает на повреждение кишечника.
- Изменилась экспрессия генов, связанных со здоровьем кишечника, и, вероятно, микробиом.
Методология
Учёные сравнивали выживаемость личинок на генетически идентичных линиях кукурузы, различающихся только способностью производить флавоноиды:
- Генно-инженерная линия с включённым геном производства флавоноидов.
- Обычно селекционированная линия, выведенная в лаборатории Сурриндера Чопры за последние два десятилетия путём скрещивания мутантной линии.
- Контрольные линии без флавоноидов.
Обе линии с флавоноидами (и генно-инженерная, и селекционированная) оказывали на личинок схожий негативный эффект.
Значение и перспективы
По словам руководителя исследования профессора Сурриндера Чопры, эта работа может стать ранним шагом к созданию устойчивых к вредителям линий кукурузы, идеальных для органического производства.
"Эти данные, предполагающие новый вариант для комплексной борьбы с вредителями, показывают, что кукуруза с высоким содержанием флавоноидов имеет потенциал для использования в селекционных программах по созданию специальных линий, толерантных к множеству насекомых-вредителей".
Для внедрения потребуются дальнейшие исследования механизмов повреждения кишечника личинок и изучение более широкого влияния флавоноидов на взаимодействия растений и насекомых.