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Os cientistas confirmam que certas larvas de insetos abrigam bactérias que ajudam a desativar os mecanismos de defesa das plantas

Traduzido de Science Daily

Embora as larvas de insetos possam parecer inofensivas para os humanos, elas podem ser extremamente perigosas para as espécies de plantas das quais muitos deles se alimentam, e algumas dessas espécies de plantas são importantes como plantações agrícolas. Embora as plantas não possam simplesmente fugir do perigo como os animais, muitas desenvolveram estratégias engenhosas para se defenderem dos herbívoros. Larvas de insetos herbívoros costumam usar a boca para espalhar várias proteínas digestivas nas plantas que desejam comer e, quando as plantas detectam substâncias químicas comumente encontradas nessas secreções orais, podem responder a lesões produzindo moléculas defensivas, incluindo proteínas e metabólitos. próprios que inativam as proteínas digestivas do inseto e assim evitam que o inseto obtenha nutrientes da planta.

Claro, a existência de tais mecanismos de defesa química nas plantas é um problema que os insetos herbívoros devem combater. Uma maneira pela qual os insetos evoluíram para superar esses problemas é formar associações com bactérias. Por exemplo, as secreções orais digestivas do besouro da batata do Colorado (Leptinotarsa ​​decemlineata) incluem bactérias que podem suprimir os mecanismos de defesa dos tomateiro, dos quais o besouro se alimenta normalmente. O besouro e a bactéria alcançaram a “simbiose”, que é um termo que os biólogos usam para descrever uma associação mutuamente benéfica: o besouro fornece à bactéria um ambiente confortável dentro de sua boca e outros órgãos secretores, e a bactéria ajuda o besouro a consumir. nutrientes de plantas de tomate.

Para o professor Gen-ichiro Arimura, da Universidade de Ciências de Tóquio, este é um resultado fascinante: “Embora seja bem conhecido que microorganismos simbióticos em animais (especialmente bactérias nos intestinos de herbívoros como pandas e vacas) afetam atividades biológicas como a digestão e reprodução, o fato de que afetam presas (ou seja, plantas) não é tão conhecido. ” Em outras palavras, o fato de as bactérias associadas ao inseto trabalharem para alterar os processos bioquímicos dentro da planta viva antes de serem ingeridas é um tópico de considerável interesse para os cientistas.

O professor Arimura e sua equipe de pesquisa, em colaboração com a Universidade de Okayama, questionaram se tais associações com bactérias poderiam ser aplicadas no caso do inseto. Spodoptera litura, cujas larvas são as principais pragas que comumente danificam as plantações na Ásia. Em artigo publicado recentemente na revista Novo fitologista, A equipe de pesquisa do Prof. Arimura experimentou a aplicação de secreções orais de S. litura larvas para folhas mecanicamente danificadas da planta do agrião (Arabidopsis thaliana) Quando os pesquisadores esterilizaram as secreções orais para matar ou eliminar qualquer bactéria que pudesse estar presente nelas, descobriram que a aplicação dessas secreções nas folhas das plantas estimulava a expressão de genes relacionados às defesas e à produção de oxilipinas que atuam um papel importante na defesa. A. thaliana células de digestão. Porém, quando os pesquisadores aplicaram secreções orais não esterilizadas, as bactérias presentes nas secreções orais agiram para impedir a expressão de genes relacionados às defesas e à produção de oxilipinas. Em vez disso, as bactérias estimularam a produção de ácido salicílico e ácido abscísico, dois produtos químicos que agem para suprimir a produção de oxilipinas.

Essas descobertas são evidências convincentes de que as bactérias nas secreções orais de S. litura ajudar as larvas a superar os mecanismos de defesa das plantas, e os pesquisadores queriam identificar as bactérias responsáveis. Testes das secreções orais das larvas revelaram a presença de uma bactéria chamada Staphylococcus epidermidis, e outros experimentos confirmaram o S. epidermidis agiu para suprimir os mecanismos de defesa das plantas.

Esses resultados fornecem informações importantes sobre como S. litura neutraliza os mecanismos de defesa das plantas de que se alimenta, e o professor Arimura espera que aprender mais sobre a relação entre larvas e bactérias ajude os cientistas agrícolas a desenvolver técnicas para proteger espécies importantes de culturas contra S. litura. Essas técnicas podem ajudar os agricultores a reduzir o uso de pesticidas prejudiciais ao meio ambiente, e o professor Arimura expressa otimismo de que sua pesquisa “contribuirá para a criação de um suprimento de alimentos seguro e protegido e um ambiente rico.”

Fonte da história:

Materiais fornecido por Universidade de Ciência de Tóquio. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.



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