Одуванчик использует латекс для защиты корней от насекомых

Учёные из Института химической экологии Макса Планка (Йена, Германия) и Бернского университета (Швейцария) показали, что одно соединение в латексе защищает корни одуванчика от прожорливых личинок майского жука. Латекс играет ключевую роль в защите одуванчика (Taraxacum officinale agg.) от почвенных вредителей. (PLOS Biology, январь 2016, открытый доступ)

Латекс — главное оружие защиты

• Одуванчики производят горький млечный сок — латекс, содержащий вторичные метаболиты для защиты от травоядных.
• Наибольшая концентрация латекса обнаружена в корнях, которые являются основным хранилищем питательных веществ.
• Анализ компонентов латекса выявил, что одно вещество негативно влияет на рост личинок майского жука (Melolontha melolontha).

Ключевое защитное соединение

• Вещество идентифицировано как сесквитерпеновый лактон, тараксиновая кислота β-D-глюкопиранозиловый эфир (TA-G).
• Добавление очищенного TA-G в искусственный рацион личинок в экологически значимых количествах значительно снижало их питание.
• Учёные определили фермент и ген, ответственные за образование предшественника TA-G, и создали растения с пониженным содержанием этого соединения.
• Корни генетически модифицированных растений с меньшим количеством TA-G подвергались значительно более сильным атакам личинок.

Экспериментальное подтверждение

• Химический состав латекса различается у разных природных линий одуванчика.
• Эксперимент показал, что растения, производящие большее количество TA-G, сохраняли более высокую вегетативную и репродуктивную приспособленность при атаке личинок.
• «Для меня самым большим сюрпризом было узнать, что одно соединение действительно отвечает за защитную функцию», — говорит руководитель исследования Джонатан Гершензон.

Методология и перспективы

• Успех исследования был обусловлен комбинацией подходов (химический анализ, генная инженерия, экологические эксперименты), где слабые стороны одного метода компенсировались сильными сторонами других.
• Учёные планируют дальнейшие эксперименты по изучению коэволюции одуванчиков и почвенных вредителей, чтобы выяснить, повлияло ли присутствие насекомых на защитную химию растений в ходе эволюции и есть ли у насекомых адаптации к защите одуванчика.