Тритрофические исследования в защите растений

редактировать
Муравьи, привлеченные питательной наградой, обеспеченной внеблоковыми нектарниками из Drynaria quercifolia вайя находятся в трехчастном взаимодействии растения, травоядных насекомых и самих себя как хищников.

Тритрофные взаимодействия,, поскольку они защитой растений от травоядных, описывают экологические воздействия трех уровней трофических уровней друг на друга: растения, травоядных и его естественные враги. Их также можно назвать мультитрофическими испытаниями, когда проходят дополнительные трофические уровни, такие как почвенные микробы или гиперпаразитоиды (хищники более высокого порядка). Тритрофные взаимодействия объединяют опыление и распространение семян как жизненно важные биологические функции, которые осуществляются посредством сотрудничество с животными.

Хищники, патогены и паразитоиды, которые атакуют насекомых, питающихся растениями, называемых естественными врагами в тритрофическом контексте; они могут принести пользу растениям, препятствуя питанию вредных насекомых. Считается, что многие черты растений эволюционировали в ответ на этот мутуализм. Это привлечение искусственных средств защиты от чрезмерного травоядия. Черты, привлекательные для естественных химических веществ, могут быть физическими, например, в случае с доматией и нектарниками, химическими веществами или в случае индуцированных летучих химических веществ растений, используемых естественными врагами для определения источника пищи. Есть также множество других свойств растений, которые позволяют использовать различные методы борьбы с травоядными животными, которые требуют изучения.

В этой статье будет обсуждаться химический состав, с помощью которого используются используемые растения привлекают естественные методы, чтобы убить растительных травоядных; он также проиллюстрирует альтернативные морфологические средства, используемые, привлекающие естественные методы, и какое понимание этих способов может иметь для человека.

Содержание
  • 1 Химические механизмы привлечения врага
    • 1.1 Индуцированная защита
    • 1.2 Локальные и системные сигналы
  • 2 Морфологические механизмы привлечения врага
    • 2.1 Доматия
    • 2.2 Пищевые награды врага
  • 3 Использование человеком
    • 3.1 Биологический контроль
      • 3.1.1 Морфологические характеристики растений и естественные успехи Использование
      • 3.1.2 Летучие органические соединения
      • 3.1.3 Внецветковые нектарники
      • 3.1.4 Domatia
      • 3.1. 5 Паразитоиды
      • 3.1.6 Патогены насекомых
      • 3.1.7 Системная приобретенная устойчивость
      • 3.1.8 Подземные тритрофические взаимодействия
      • 3.1.9 Соображения по использованию тритрофических взаимодействий в биологических контролях
  • 4
Химические инструменты привлечения средств

Растения повсеместно производные вторичные метаболиты, известные как аллелохимические вещества. Эти метаболиты не являются метаболическими целями в основных метаболических процессах между растениями и окружающей средой, отталкивая или отравляя насекомых. Не только это, они также производятся вторичные компоненты клеточной железы, такие как те, которые производятся посредством альтернативных последовательностей. В тритрофной системе летучие легко выделяются в воздух и превосходят химические вещества на поверхности естественных издалека. Растения также производят летучие вещества корней, которые стимулируют тритрофические взаимодействия между подземными травоядными животными и их естественными врагами. Человек обнаруживает очень небольшую часть летучих веществ растений, которые придают растениям, таким как базилик, эвкалипт и сосны, их характерный запах. Смесь и соотношения отдельных летучих веществ, называемых профилем летучих (также называемых синомонами в контексте естественного притяжения методов). Они очень специфичны для определенных видов растений обнаруживаются в пределах нескольких метров от источника. Хищники и паразитоиды используют специфичность профилей летучих веществ для навигации по сложным инфохимическим сигналам.

Производство летучих веществ, вероятно, будет выгодным при двух условиях: эффективны в привлечении естественных средств и что полезные враги эффективны в устранении препятствий или препятствий травоядным животным. Летучие химические вещества могут быть изначально не развиваться для этой цели, поскольку они играют роль в передаче сигналов внутри растений, опылителей или отпугивая травоядных, которым не нравятся такие запахи.

Индуцированная защита

Жасмоновая кислота, летучие растения, индуцированные травоядными животными (HIPV), вызывающие привлекательные естественных вредителей растений.

Когда растения постоянно растут исходный уровень летучих веществ, эти защиты нормальными конститутивными. Однако в условиях травоядных растений растение может отреагировать, значительно увеличивать выработку летучих веществ или создаваться новый профиль летучих веществ. Эта пластичность контролируется либо путем жасмоновой кислоты, либо путем салициловой кислоты, в степени в зависимости от травоядного животного; эти часто летучими веществами растений, вызываемыми травоядными животными (HIPV). В частности, повышается уровень жасмоновой нагрузки при повреждении растений, и она отвечает за индукцию транскрипции ферментов, которые необходимы в путях образования вторичных метаболитов. В дополнение к его преимуществам в отношении устойчивости и транскрипции было обнаружено, что этот гормон помогает в производстве защитных белков, как ингибиторы альфа-амилазы, а также лектинов. Известно, что альфа-амилаза обладает гидролитическими свойствами в отношении расщеплять крахмал, эти ингибирующие белки не позволяют правильно расщеплять крахмал. Напротив, лектины свои собственные защитные свойства для растений, поскольку они препятствуют усвоению питательных веществ насекомыми, поскольку они связываются с углеводами. Хотя летучие вещества любого вида вызывают привлекательный эффект на естественных эффектов, этот эффект сильнее для поврежденных растений, чем для неповрежденных, возможно, потому что индуцированные летучие вещества сигнализируют об окончательной и недавней активности травоядных. Феномен индуцибельности дает идее, что растения посылают «сигнал бедствия» на третий трофический уровень во время атаки травоядных.

Естественные враги различать механическое повреждение тканей, которое может произойти во время ряда событий, кроме травоядных. Присутствие слюны травоядных или срыгивание опосредует эту дифференциацию, и в результате этого пути приводит к значительно более сильной естественной реакции врага, чем могло бы быть механическое повреждение. Надежность HIPV в передаче данных означает, что для многих методов, добывающих пищу, индуцированные летучие вещества более привлекательности, чем запахи, издаваемые самим насекомым-жертвой.

Местные и системные сигналы

Когда травоядные животные запускают индуцибельный путь химической защиты, образующиеся HIPV могут выделяться из места повреждения пищей (местная индукция) или из неповрежденных тканей, принадлежащих поврежденному растению (системная индукция). Например, когда травоядное животное питается однимом проростка кукурузы, растение будет выделять летучие вещества из всех своих листьев независимо от того, были ли они повреждены или нет. Локально индуцированная защита помогает паразитоидам на их пищевое поведение на месте локализации травоядного животного на растении. Системная защита специфична в рекламе и может быть обнаружен источник. Растение может использовать как локальные, так и модели реакции одновременно.

Морфологические механизмы притяжения средств

Domatia

Безволосая ямка domatium на нижней стороне листа Guioa acutifolia

Естественные враги должны выживать достаточно долго и достаточно быстро реагировать на летучие растения, чтобы принести пользуйтесь растениям хищническим поведением. Определенные структуры растений, называемые domatia, могут выборочно усиливать мутуализм с естественными врагами и увеличивать выгоду, которые они получают от мутуализма, выживания и естественных методов. Доматия хищникам своего рода жилище или убежище как от абиотических стрессоров, таких как высыхание, так и от биотического стресса, хищничества со стороны хищников более высокого порядка. Таким образом, они не используют лучшее выживание, но и сокращают время, необходимое естественным врагам, чтобы найти поврежденное растение до него. По этой причине естественные враги, использующие доматию, часто называют «телохранителями» растения, которые они живут. Доматия может быть столь же развитой, как шипы акации, или такой простой и случайной, как углубление или щель в листе стебле, но ее можно отличить от галлов и других подобных структур тем, что они не индуцируются

Награда за питание

Растения способны определять, какие виды травоядных присутствуют, и будут реагировать по-разному, учитывая их особенности. Если источники защитные механизмы не эффективны, растения могут привлекать естественных популяций травоядных. Например, дикие растения табака используют никотин, яд для защиты от травоядных. Однако, столкнувшись с никотин-толерантными травоядными животными, они будут привлекать альтернативных методов травоядных. Пока естественные враги имеют некоторый потенциал быть всеядными растения могут стимулировать их удерживать и увеличивать, оказывает на популяции травоядных. Однако этот потенциал может зависеть от ряда свойств насекомого. Например, гемиптеран хищники могут использовать свой колюще-сосущий ротовой аппарат, чтобы использовать листья, стебли и плоды, но пауки с хелицерами не могут. Тем не менее, недавно было обнаружено, что насекомые, которые считаются на 100% плотоядными, отличаются от ожидаемого пищевого поведения. Некоторые растения просто терпят низкий уровень травоядности естественных методов, поскольку они помогают избавить растение от более серьезных травоядных. У других, однако, есть структуры, которые, как считается, используют другую цель, кроме привлечения и методов использования естественных целей. Эти структуры произошли от долгой истории совместной эволюции между первым и третьим трофическими уровнями. Хорошим примером являются внефлерные нектарники, многие мирмекофиты и другие покрытосеменные питаются листьями, прицветниками, стеблями и плодами. В питательном отношении внефлочные нектарники похожи на нектарники цветков, но отличаются тем, что они не побуждают посещающих насекомых вступать в контакт с пыльцой в любой момент. Таким образом, их существование является не продуктом мутуализма опылителей и растений, а скорее тритрофическим защитным взаимодействием.

Человек использует
Посевы-компаньоны частично контролирует вредителей, поддерживая использование природных ресурсов.

Системный подход. приобретенная устойчивость

Растения показали, что они обладают способностью создавать устойчивость к патогенам после первоначального заражения. Эта способность системной называется устойчивостью и проявляется после заражения растения патогеном. После переживания инфекции растение содержит повышенное количество защитных соединений, таких как хитиназы. Повышенное содержание этих защитных соединений повторное поражение растений. Исследования показали, что растения обладают способностью этой устойчивости потомству. Пример системной уязвимости для уязвимых уровней вирусного заражения Arabidopsis thaliana, PstDC3000. После воздействия последующее потомство 1-го поколения больного растения показало повышенную устойчивость к болезни PstDC3000. Использование тритрофных взаимодействий может принести прямую пользу сельскохозяйственным системам. Значительный биоконтроль сельскохозяйственных сельскохозяйственных культур может осуществляться на третьем трофическом уровне при наличии адекватной популяции естественных методов. Широкое использование пестицидов или Bt-культур может подорвать успехи естественных методов. В некоторых случаях уничтожены целевые операции хищников и паразитоидов, что требует еще большего использования инсектицидов, поскольку они оказывали экологическую услугу, которые они оказывали в борьбе с травоядными животными, утрачена.

Даже когда пестициды используются широко, монокультуры не имеют достаточного количества, чтобы они использовали какое-либо влияние на популяции вредителей. разнообразие на первом трофическом уровне обычно отсутствует численность на третьем, поскольку отсутствуют альтернативные ресурсы, которые необходимы для стабильных больших популяций ресурсов. Рацион врага может быть субсидирован за счет увеличения разнообразия за счет сопутствующих посадок, пограничных культур, покровительных культурных, сов ущерб культурных или допущения роста некоторых сорняков. Когда нектар или другие богатые сахаром ресурсы обеспечиваются, естественная популяция использования процветает.

Биологический контроль

Морфологические характеристики растений и успех естественных средств

Яркий пример трихом (железистых) растений, обнаруженных на Drosera hartmeyerorum

Помимо доматии и питательных веществ, существует множество других типов растений, которые участвуют в успешной колонизации естественных средств на растениях. Они могут поступать физический размер, форму, плотность, зрелость, цвет и текстуру растений. Конкретные особенности растений, такие как пушистость или блеск растительности, могут иметь неоднозначное воздействие на различные естественные методы. Например, трихомы снижают эффективность охоты у многих естественных методов, поскольку трихомы тенденций замедляют или предотвращают из-за физических препятствий, которые они выделяют, или из-за выделяемых имигезивных выделений. Однако это не относится ко всем естественным врагам. Например, Э. formosa, паразитоидные белокрылки замедляются растительными волосками, что позволяет паразито обнаруживать и паразитировать на большее количество молодых белокрылок.

Трихомы приносят пользу растению не только физически, но и химически. Трихомы могут иметь различные формы, в том числе волоски или карманные структуры, называемые железистыми трихомами. Эти железистые трихомы хранят видоспецифичные вторичные метаболиты, такие как терпеноиды и фенолы, в подобной карману структуры между клеточной стенкой и кутикулой растений. Когда железистые трихомы лопаются при контакте, они высвобождают эти вторичные метаболиты, сильный запах и горький вкус эти вещества заставляют насекомых-травоядных отталкиваться. Пример трихом, используемый в качестве химической защиты от травоядных, обнаружен в листьях Urtica dioica. Эти листья содержат игольчатые трихомы, заполненные смесью гистамина, щавелевой кислоты, винной кислоты, муравьиной кислоты и серотонина, которые вызывают сильное воспаление и раздражение. Эти трихомы имеют стеклянный наконечник, который отламывается при контакте с травоядным животным, а игольчатый трихом действует как шприц, вводя смесь гистаминов и кислот в кожу.

Исследования показали, что Морфология и химический состав трихом играет роль в реакции травоядных. Реакция насекомого Helicoverpa sea на растения томата Рутгерса и Алисы Крейг, а также их соответствующие мутанты отслеживалась в исследовании, проведенном Донгланом и его коллегами. Они обеспечивают высокую устойчивость к насекомым у Алисы Крейг, ее мутанта, и растений томата Рутгера, обработанных метилжасмонатом, химическим веществом, богатым жасминатом, вызывающим рост трихрома. У мутантов Рутгера, которые также обрабатывали метилжасмонатом, была низкая устойчивость к насекомым. Соседнее исследование проверило морфологию трихома этих четырех растений томата и было определено, что Алиса Крейг, его мутант и растения томата дикого типа Рутгера богаты железистыми трихомами, тогда как мутанты Рутгера богаты негландулярными трихомами. В целом, это исследование предполагает, что плотность железистых трихомов является важным фактором устойчивости к насекомым.

Испытания с участием кокцинелидов показали, что многие из этих жуков явно предпочитают тип поверхности листа, на котором они частый. Получив возможность приземлиться на глянцевую или обычную листву Brassica oleracea, жуки предпочли поселиться на глянцевой листве, поскольку они могли лучше цепляться за эти листья. С учетом этого было проведено множество исследований, которые оценивают изменение воздействия на естественных при использовании различных генотипов растений.

Летучие органические соединения

Два элемента, которые приносят пользу растениям, когда они выделяют летучие органические соединения (ЛОС), выделяют травоядных животных и привлекают естественных вредных растений; последний был получен большого количества исследований, изучающих взаимосвязь между естественными врагами и ЛОС, а также результирующий биологический контроль. Существует возможность синтеза продуктов, воспроизводящих уникальный ЛОС, различных растений; эти продукты можно применять для растений, страдающих от вредителей, которые нацелен естественный враг. Это может привести к попаданию естественных средств в посевы, населенные популяциями вредителей, в результате которых, вероятно, останутся незамеченными естественными врагами. Четыре элемента, которые необходимо использовать перед манипулированием ЛОС, следующие: ЛОС должны эффективно помогать естественный противнику в поиске производительности; у вредителя должны быть естественные враги; стоимость пригодности для потенциального привлечения дополнительных травоядных должна быть превышена за счет использования достаточного количества естественных методов; и естественные враги не подвергаться отрицательному воздействию воздействия, которая может присутствовать.

Внецветковые нектарники

Пара внецветовых нектарников, выделяющих нектарников из листа Passiflora edulis

В недавнем исследовании, сравнивающих дикие, культивируемые и не содержащие нектара хлопка в полевых условиях, так и в показывают, что уровень одомашнивания хлопковых коррелирует с помощью косвенных инвестиций в оборону, наблюдаемых в EFN. Он показал, что дикие производят больше нектара и привлекают более широкий круг естественных методов использования. Это исследование включает в себя идею о том, что в процессе селекции новых сортов хлопка упускаются из естественных устойчивости в поисках высокоурожайных сортов, которые можно защитить с помощью пестицидов. Хотя это исследование не обнаруживает четкой взаимосвязи между подавлением вредных веществ и уровнем одомашнивания хлопка, оно проведено несколько исследований, связаны этуь. Исследование значительного уровня корреляции между растениями, несущими EFN, снижает уровень вредных организмов. Одно исследование также показало, что кормление травоядных может непосредственно вызвать производство нектара. Эти общие потенциальные потенциальные результаты, полученные путем включения желательной генетики диких сортов в культуру сорта.

Domatia

Некоторые тропические растения были замечены в домах, являющихся хозяевами колоний муравьев и обеспечивающими их питанием из нектарников или пищевых тел. Эти муравьиные стали зависеть от растений-хозяев в своем выживании и растения, следовательно, активно защищают; эта защита может принимать форму уничтожения или защиты от вредителей, сорняков и некоторых грибковых патогенов. Китайские фермеры, выращивающие цитрусовые, в течение многих лет извлекали выгоду из этих взаимных отношений, встраивая в свои культуры искусственные муравьиные гнезда для подавления вредителей.

Паразитоиды

Бразильская паразитоидная оса, выращивающая яйцеклад.

, успешно справляется с паразитоидами. были включены в программы биологической борьбы с вредителями в течение многих лет. Эти растения могут влиять на действие паразитоидов на травоядных, выделяют химические сигналы, которые изменяют поведение в поисках хозяина, и используют источники питания или доматию. Некоторые паразитоиды могут зависеть от этого родства с растениями. Таким образом, в диаграмме показано, где желательно присутствие паразитоидов, обеспечивает соответствие выращиваемых культур всем этим требованиям, вероятно, будет коррелировать с высокой популяцией паразитоидов и усилением борьбы с вредителями.

Паразитированная тля с видимыми выходными отверстиями для паразитоидных ос.

Это была проиллюстрирована путем мониторинга популяций тли в экспериментальной культуре сахарной свеклы. При выращивании только свеклы уровень паразитизма популяции тли был незначительным. Однако, когда культуры капусты выращивались одновременно и рядом с сахарной свеклой, уровни паразитизма увеличивались. Коллардовые культуры обладают гораздо более высокими уровнями ЛОС по с сахарной свеклой. В результате было обнаружено, что сопутствующие растения капусты давали более сильные химические сигналы, чем сахарная свекла. Они привлекли больше паразитоидов, которые убили тлей на растениях капусты, а затем мигрировали на сахарную свеклу, которая находилась в непосредственном контакте.

В аналогичном исследовании было замечено, что растения риса выделяют этилен и другие соединения в ответ на коричневый цвет. Личиночное питание растений, и это может привлечь факультативного паразитоида, паразитирующего на коричневых личинках растений.

Другим исследованием было показано, что присутствие растений экстракорпорных нектарников на посевахка паразитоиды проводят в них больше времени и паразитируют больше личинок моли по сравнению с хлопковыми культурами без нектарников. После публикации этого исследования большинство фермеров перешли на выращивание сортов хлопка с нектарниками. В отдельном испытании с хлопком было обнаружено, что натурализованный хлопок выделен в семь раз больше летучих соединений по с культурными видами хлопка. Это может относиться к другим высококультурным культурным растениям, но их необходимо измерять, поскольку есть случаи, когда другие культуры не демонстрируют такие же тенденции.

Эти результаты раскрывают переменные, способствующие манипулированию, чтобы повлиять на паразитоидов. популяции и проиллюстрировать возможное влияние средой обитания паразитоидов на борьбу с вредителями. В случае привлечения большего числа естественных методов происходит привлечение большего числа естественных методов. Это создает многообещающие возможности для борьбы с вредителями.

Патогены насекомых

Муха, инфицированная кордицепсом энтомопатогенными грибами со структурой плодового тела, представляет собой

патогенные микроорганизмы насекомых, также называемые энтомопатогены - еще одна группа организмов, на которые имеются растения. Степень влияния в степени зависит от эволюционной истории, разделяемой между ними, от метода заражения патогенами и продолжительности выживания вне хозяина. Несколько испытаний показывают, что различные растения-хозяева содержат различные соединения, которые вызывают разные уровни смертности, установленные энтомопатогенов. В некоторых случаях наблюдается значительное увеличение смертности, в некоторых исследованиях до 50 раз. Однако другие исследования, что некоторые растения негативно на энтомопатогены, сниженная их эффективность.

На энтомопатоген в первую очередь влияет поверхность листьев растения; растения могут выделять различные экссудаты, фитохимические вещества и аллелохимические вещества через листья, некоторые из которых обладают способностью инактивировать верхние энтомопатогены. Напротив, у других видов методов оценки могут повысить эффективность энтомопатогенов. Например, смертность от гороховой тли была выше в группе тлей, обнаруженных на растениях с меньшим количеством парафинового экссудата по сравнению с растениями с большим парафинового экссудата. Эта пониженная воскообразность увеличивала передачу конидий Pandora neoaphidus от растений к тле.

Было показано, что летучие вещества, выделяемые разными растениями, увеличивают количество спорных некоторых энтомопатогенные грибы, повышающие вероятность заражения одних травоядных, но не других. Растения также могут влиять на эффективность патогенов, и это обычно происходит либо за счет увеличения восприимчивости травоядных хозяев, либо за счет изменения их поведения. Это влияние часто может принимать форму изменения скорости роста, физиологии травоядных или привычек питания. Это исследование демонстрирует различное влияние, различные виды растений-хозяев могут вызвать энтомопатогенные взаимодействия.

В одном исследовании было показано, что Brassicas могут защищаться, действуя как вектор для энтомопатогенов. Было показано, что инфицированная вирусом тля, питающимися растениями, вносит вирус во флоэму. Вирус пассивно переносился во флоэме и распространялся по растению. Это привело к заражению и тли, питавшейся отдельно от зараженных тлей. Это открытие представляет возможность введения в посевы совместных энтомопатогенных вирусов для защиты от восприимчивых насекомых-вредителей.

Системная приобретенная устойчивость

Растения показали, что они обладают способностью создавать устойчивость к патогенам после первоначального заражения. Эта способность создавать устойчивость к инфекции называется системной устойчивостью проявляется после заражения растения патогеном. После переживания инфекции растение содержит повышенное количество защитных соединений, таких как хитиназы. Повышенное содержание этих защитных соединений повторное поражение растений. Исследования также показали, что растения обладают способностью к этому потомству. Пример системной уязвимости для уязвимых уровней вирусного заражения Arabidopsis thaliana, PstDC3000. После воздействия последующее потомство первого поколения больного растения проявило повышенную устойчивость при воздействии болезни PstDC3000. В этом исследовании, хотя была обнаружена повышенная устойчивость к болезни PstDC3000, важно отметить повышенную восприимчивость к некротрофному грибку под названием Alternaria brassicicola. У потомства также сниженная реакция на гормон жасмоновую кислоту.

Подземные тритрофические взаимодействия

Подземные взаимодействия, которые влияют на защиту растений, менее изучены, чем надземные, но становятся все более важными. . Это сложный комплекс сеть путей передачи сигнала, участвующих в ответах растений, которые оказывают содействие в оказании помощи, что почвенные микробы оказывают значительное влияние на ряд этих ответов. Определенные почвенные микробы роста растений, повышенная устойчивость к стрессам различных сред, и могут защищать растения от множества патогенов, вызывая системную устойчивость. Понятно, что организмы в наземной и подземной среде могут взаимодействовать косвенно через растения. Многие исследования показывают как таковые и отрицательные эффекты, которые один из растений создает в качестве посредника между ними.

Связь микориз с корнем растения

Мета-анализ, документирующий эффект микоризы, действал это. Заселение корней растений микоризой обычно приводит к взаимным отношениям между растением и грибком, вызывая ряд изменений в растении. Анализ рассмотрел неоднозначное влияние колонизации на травоядных животных; он принимает, что насекомые, использующие разные методы кормления, пострадали по-разному, на одних положительно, а на других - отрицательно. Тип вовлечения видов микоризы также оказал заметное влияние на продуктивность насекомых. Один распространенный вид, Glomus intradices оказывал отрицательное влияние на успешное кормление жевательных травоядных животных, тогда как другие изученные виды оказывали положительное влияние.

Одно исследование показало, что корни некоторых растений кукурузы вырабатывают защитный химический элемент, когда они повреждается личинками листоеда; это химическое вещество было очень привлекательным для энтомопатогенных нематод вида Heterorhabditis megidis. Было обнаружено, что это химическое вырабатываемое только некоторые сорта кукурузы; в поле растений которые выделяют это химическое вещество, вызвали пятикратное увеличение паразитирования личинок листоедов по сравнению с теми же, которые не производили это химическое вещество. Включение этих разновидностей или их генов в промышленное производство кукурузы могло бы повысить эффективность лечения нематод.

В ходе дальнейшего эксперимента было проведено сравнение дополнительных нематод, травоядных и видов растений, зафиксировать результирующие взаимодействия.. Основные результаты показывают, что химические вещества, выделяемые растениями, выступают в качестве основного источника аттрактанта для нематод. Было предположено, что в результате эволюции травоядные животные стали относительно необнаруживаемыми для нематод, тогда как растения эволюционировали, чтобы излучать очень привлекательные химические сигналы. Ясно, что здесь задействована высокая специфичность; виды, которые составляют эти тритрофные взаимодействия, составляют друг с другом в течение длительного периода времени и в результате очень уникальные отношения.

Дополнительный эксперимент показал, что бактерия E. aerogenes производит летучие 2,3 -бутандиол, оказавший влияние на взаимодействие между растениями, геногенами и насекомыми. Исследователи обнаружили, что кукуруза была более устойчивой к патогену Setosphaeria turcica, поскольку наблюдалось значительное снижение невротического развития и длины гиф. бактерии кукурузы отсутствуют. Кроме того, исследователи показали, что бактерия не сдерживает растительноядность насекомых, а скорее увеличивает потребление листьев у гусениц, известных как Spodoptera littoralis. Наконец, при наблюдении за привлекательностью естественного хищника, известного как Cotesia marginiventris, исследователи обнаружили, что эти особы привлекают больше растений кукурузы, выращенные в почвенных культурах, либо летучие бактерии-продуценты, либо чистый 2,3-бутандиол. Эти результаты подтверждают идею о том, что почвенные микроорганизмы действительно играют роль во влиянии на тритрофические взаимодействия между растениями и насекомыми.

Соображения по использованию тритрофных взаимодействий в биологическом контроле

Устойчивое растениеводство становится все более важным, если люди хотят поддерживать растущее население и избегать коллапса производственных систем. Хотя понимание и включение тритрофных взаимодействий в борьбу с вредителями предлагает многообещающий вариант борьбы, важно отметить, что устойчивая биологическая борьба с вредителями требует динамического подхода, который включает разнообразие всех присутствующих видов, богатство естественных врагов и ограниченность. неблагоприятная активность (например, минимальное использование пестицидов). Этот подход особенно важен в усилиях по сохранению биологического контроля. Также важно отметить, что обычно в данной производственной обстановке задействовано более трех трофических уровней, поэтому было высказано предположение, что модель исследования тритрофических взаимодействий является несколько упрощенной и в некоторых случаях должна включать влияние, которое более высокий трофический уровень уровни могут иметь биологический контроль. Кроме того, экологическая сложность и взаимодействие между видами одного трофического уровня - это темы, которые все еще требуют большого исследования. До этого момента исследование имело относительно узкую направленность, которая может быть подходящей для контролируемой среды, такой как теплицы, но которой не хватает в документации о взаимодействиях растений с динамическими сообществами организмов в разных поколениях.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-11 12:01:11
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте