1310108605

MOLEKULARNE ODDZIAŁYWANIA MSZYCE-ROŚLINY

Bogumił Leszczyński

Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach, Katedra Biochemii i Biologii Molekularnej, Ul. B.Prusa 12, 08-110 Siedlce, e-mail: [e-mail]

Mszyce to groźne szkodniki występujące powszechnie na roślinach, które podczas gradacji wywołują poważne szkody ilościowe i jakościowe, zarówno bezpośrednie jak i pośrednie. Stąd zainteresowanie entomologów i ochroniarzy ich pojawami, biologią i gospodarczym znaczeniem. Poznanie tych zagadnień, racjonalna kontrola populacji, a także praktyczne zwalczanie tych owadów wymaga jednak znajomości ich molekularnych oddziaływań z roślinami żywicielskimi. Dlatego, w siedleckim ośrodku naukowym od 40 lat prowadzone są badania w zakresie molekularnych oddziaływań mszyce-rośliny żywicielskie.

Wiodącym projektem jest badanie mechanizmów odporności zbóż na mszyce. Z dotychczas przeprowadzonych badań wynika, że odporność konstytutywna jest związana z ciemnozieloną barwą zbóż, obecnością grubszej warstwy wosków epi kuty kul amych na powierzchni źdźbeł, niższą zawartością substancji pokarmowych i stymulatorów żerowania oraz podwyższonym poziomem allelozwiązków. Odporność indukowana wynika natomiast z niekorzystnych przemian substancji pokarmowych i allelozwiąków, prowadzących m.in. do wystąpienia stresu oksydacyjnego oraz biosyntezy toksycznych metabolitów w zaatakowanych przez mszyce tkankach zbóż. Mechanizmy odporności indukowanej są genetycznie warunkowane, co znajduje wyraz w ekspresji odpowiednich genów w tkankach zaatakowanych roślin. Przeprowadzone badania wykazały także dużą plastyczność mszyc zbożowych na poziomie molekularnym, która ułatwia im specyficzny sposób żerowania i biochemiczne adaptacje do roślinnych allelozwiązków, co jest szczególnie dobrze widoczne u zmieniających żywicieli oligo- i polifagicznych gatunków. Jednak plastyczność ta nie zabezpiecza w pełni mszyc zbożowych przed naturalnymi ksenobiotykami izolowanymi z innych roślin, które mogą być dla nich potencjalnymi biopestycydami.

Ponadto, we współpracy z innymi ośrodkami badawczymi były realizowane także projekty, dotyczące gatunków mszyc występujących na różnych roślinach żywicielskich. W tym zakresie, wykazano ścisły związek zawartości i różnic w składzie jakościowym saponin lucerny, a jej podatnością na mszycę grochową. Stwierdzono, że przemarzanie szparagów jest m.in. wynikiem „Bonsai efektu”, wywołanego przez mszycę szparagową, u podstaw którego leżą istotne zmiany w katabolizmie cukrowców. Wykazano również, że zasiedlanie bobu przez mszycę burakową jest w znacznym stopniu uwarunkowane różnicami w zawartości różnych grup metabolitów, a wyspecjalizowane monofagi takie jak: zdobniczka orzechowa większa i zdobniczka podliściowa wykorzystują w lokalizacji orzecha włoskiego substancje lotne.