Неожиданный подземный альянс: Нематоды помогают корневым мухам

Исследователи обнаружили опосредованное растением взаимодействие между двумя подземными сельскохозяйственными вредителями: когда растения полевой горчицы заражены галловыми нематодами, они меняют свою защитную стратегию таким образом, что это неожиданно выгодно другому подземному фитофагу — капустной мухе.

Используя комбинацию биотестов и экометаболомического анализа, ученые выяснили, что галловые нематоды изменяют химическую защиту растения, влияя на его естественную устойчивость к последующим атакам. Работа опубликована в журнале Plant Physiology.

Аксель Тоув, Джессил Пахарь, Николь ван Дам и их коллеги обнаружили, что из растений полевой горчицы (Brassica rapa), зараженных галловыми нематодами (Meloidogyne incognita), вышло почти в 1.5 раза больше взрослых капустных мух (Delia radicum), чем из незараженных растений. Хотя нематоды и мухи не взаимодействуют физически, результаты исследования показывают, что они могут косвенно влиять друг на друга через растение-хозяина.

Этот эффект связан с химической защитой растения, в частности с индуцированной выработкой определенных классов глюкозинолатов — богатых серой соединений, характерных для крестоцветных. У зараженных нематодами растений наблюдалось повышенное производство индольных глюкозинолатов, в то время как уровни алифатических глюкозинолатов — соединений, которые, как известно, препятствуют развитию корневой мухи — упали на 10–25%. Исследователи предполагают, что сдвиг может объясняться антагонистическим взаимодействием между биосинтетическими путями этих соединений.

"Наше исследование показывает, что сложные взаимодействия между подземными фитофагами могут значительно изменить химию растения", — говорит доктор Аксель Тоув. — "Такие косвенные эффекты могут усиливать или смягчать ущерб от вредителей в сельскохозяйственных культурах, что делает их крайне важными для устойчивого сельского хозяйства — особенно в стратегиях интегрированной борьбы с вредителями".

Результаты доказывают, что опосредованные растением взаимодействия между почвенными организмами более влиятельны, чем считалось ранее. Поскольку галловые нематоды очень распространены в почвах, они часто оказываются среди первых организмов, взаимодействующих с растением.

Такие взаимодействия, изменяющие химическую защиту растения, могут повлиять на его естественную устойчивость к будущим атакам, включая насекомых-вредителей, таких как капустная муха. Эти данные могут помочь в разработке более эффективных стратегий борьбы с вредителями, особенно в агроэкосистемах с множеством корневых фитофагов.