當(dāng)抗性根蟲發(fā)作時 玉米植物會感染饑餓的線蟲
有一天 - 或許在一些科學(xué)上精明的百科全書中 - “彈性”這個詞可能包括西方玉米根蟲的照片。這種狡猾,無畏的根蟲已經(jīng)找到了一種方法來規(guī)避玉米植物及其倡導(dǎo)者拋出的每一種防御措施。這就是為什么它的街道名稱在許多農(nóng)業(yè)界都是“十億美元蟲”,這個名字反映了這種昆蟲每年咬到美國玉米種植者庫房的大小,去年一年種植了8910萬英畝的作物。美國農(nóng)業(yè)部。并非所有的種植面積都存在風(fēng)險。但根蟲被認(rèn)為是中西部玉米帶最重要的害蟲,玉米產(chǎn)量最高,由愛荷華州,伊利諾伊州,內(nèi)布拉斯加州和明尼蘇達州領(lǐng)導(dǎo)。
考慮一下這個根蟲的令人印象深刻的記錄:它在粒狀殺蟲劑和噴灑殺蟲劑中存活下來。它已經(jīng)找到了如何擊敗作物輪作的做法,這會阻止根蟲種群的增加。而且,科學(xué)家說,它已經(jīng)對雜交玉米植物產(chǎn)生了抵抗力,這些雜交玉米植物是在根蟲受到攻擊時釋放的毒素,這種防御已被證明至少有效十年。
現(xiàn)在,特拉華大學(xué)和美國農(nóng)業(yè)部的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種混合植物使用的間接防御策略,可以對這種頑固的生物提供一些追索權(quán)。UD農(nóng)業(yè)和自然資源學(xué)院昆蟲學(xué)和野生動物生態(tài)學(xué)助理教授Ivan Hiltpold和美國農(nóng)業(yè)部負(fù)責(zé)密蘇里大學(xué)植物遺傳學(xué)研究的Bruce Hibbard在“經(jīng)濟昆蟲學(xué)雜志”上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
西部玉米根蟲在種植者開始種植雜交玉米植物時遇到了重大挫折,這些雜交玉米植物通過基因工程從一種名為蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)的細(xì)菌(或簡稱Bt)中產(chǎn)生殺蟲毒素。當(dāng)一只敏感的根蟲襲擊雜交玉米植物時,毒素通常殺死它,阻止它的傷害。
經(jīng)過大約十年的有效性,西部玉米根蟲對Bt玉米產(chǎn)生抗性。
但事實證明,Bt玉米并非無助。
Hiltpold和Hibbard發(fā)現(xiàn),當(dāng)一只抗性根蟲大膽地進入這種植物,造成高級損害時,雜交會發(fā)出一種特定的化學(xué)信號,就像鯊魚誘餌一樣向海洋投擲密友。在這種情況下,由玉米植物發(fā)出的有機化合物吸引線蟲,小蠕動的蠕蟲狀生物以這些根蟲幼蟲為食。
你可以把它稱為線蟲晚餐鈴聲防御。這些化學(xué)物質(zhì)告訴每個線蟲在準(zhǔn)備就餐的范圍內(nèi),菜單上都有根蟲幼蟲。
這對線蟲來說是一個好消息,但對于抗性根蟲來說是一個新的漏洞 - 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學(xué)家稱之為“適應(yīng)性成本”,這是一種權(quán)衡,可以解釋新獲得的特性如何使有機體在發(fā)育或復(fù)制能力方面付出代價。
例如,育種玉米以種植更大的耳朵可能會對玉米的未來產(chǎn)生影響。它可能會失去小耳玉米保持的某些特性。
“這是我們第一次看到與阻力相關(guān)的某種健身成本 - 而且它與健康成本的差異比以往任何人都想象的都要大,”希巴德說。“線蟲瞄準(zhǔn)這些抗性昆蟲的唯一原因是它們造成的傷害更大。”
西部玉米根蟲對這種雜交玉米的抗性使其暴露于另一層防御 - 當(dāng)這種抗性根蟲攻擊時,這些化合物只會被吸入線蟲。當(dāng)非抗性昆蟲攻擊玉米時,化合物不會被釋放,因為對植物的損害不足以引發(fā)防御。
“因此,如果你使用正確的品種與這些線蟲,你有機會控制這種抗性種群,”Hiltpold說。“這是一種管理這種抗性害蟲的方法,它不太可能產(chǎn)生進一步的抗性。”
Hiltpold說,線蟲作為應(yīng)用防御引入是昂貴的。它們不是預(yù)防性管理西方玉米根蟲種群的經(jīng)濟方式。
但他說,他們可以用來治療問題領(lǐng)域和抵抗力。
Hiltpold說,一些種植者對線蟲持懷疑態(tài)度并且不愿意以任何方式鼓勵它們??梢钥隙ǖ氖?,某些線蟲是對大豆的威脅。但是這些玉米植物吸取的線蟲不是食用植物。他們是食蟲動物。
它們可以成為玉米種植者的武器庫中的另一種武器。
“這只是綜合蟲害管理方法的另一個組成部分,”Hibbard說。“這將有助于殺死一些抗性昆蟲。但是現(xiàn)在,線蟲的自然種群不足以很好地管理根蟲。你需要多種方法。”
Hiltpold說,西部玉米根蟲對特拉華州的玉米不是一個重大問題。它不喜歡沙土。但他有興趣探索線蟲是否有助于另一個特拉華州的大作物 - 西瓜。
“你用來控制昆蟲或害蟲的角度越多,你的管理就越可持續(xù),”Hiltpold說。
推薦內(nèi)容
-
建議義務(wù)教育改為12年制? 別以訛傳訛!
建議義務(wù)教育改為12年制? 別以訛傳訛!隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,信息傳播速度越來越快,但其中很多消息還沒被證實真實性就大范圍傳播開了。
-
極寒之冬當(dāng)前?來幫大家解答一下 低溫會成為新冠病毒的“溫床”
互聯(lián)網(wǎng)時代,每個人都是信息傳播者,但是我們必須清楚一點:在沒有獲得真正證實的消息之前,千萬不能隨意散播謠言,很容易造成以訛傳訛...
-
在大學(xué)鍛煉出來的無用技能 大學(xué)中最累、最忙的十大專業(yè)
大家的大學(xué)生活是什么樣的呢?作為一名大學(xué)生活過的你覺得在大學(xué)鍛煉出來的無用技能是什么呢?大家覺得大學(xué)中最累、最忙的十大專業(yè) 是那些呢
-
揭示蛋白質(zhì)最保守的秘密
在細(xì)胞熙熙攘攘的環(huán)境中,成千上萬的蛋白質(zhì)彼此相遇。盡管吵吵嚷嚷,但它們都能選擇性地與合適的伴侶進行互動,這要歸功于它們表面特定...
-
預(yù)防動脈粥樣硬化性疾病,這個關(guān)鍵指標(biāo)很重要!
預(yù)防動脈粥樣硬化性疾病,這個關(guān)鍵指標(biāo)很重要! 本文轉(zhuǎn)自:健康時報 健康時報 權(quán)威健康資訊,因?qū)I(yè)而信賴! 本文專家霍 勇,北
-
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了番茄防治細(xì)菌斑病的新系統(tǒng)
博伊斯湯普森研究所(BTI)和弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了植物與致病菌之間持續(xù)軍備競賽的新機制,番茄用它來檢測細(xì)菌斑點病的致病因子
-
生吃魚膽能清肝明目和消火?你懂嗎?
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,我們在獲取信息的時候很容易被帶跑方向。有時候真相也許并不是網(wǎng)上說的那樣,所以我們必須要有自己的判斷和獨立...
-
單細(xì)胞RNA-seq將提供關(guān)于不同類型的味覺細(xì)胞如何發(fā)揮作用的關(guān)鍵見解
現(xiàn)在,Monell中心的一項重大技術(shù)進步使科學(xué)家能夠在任何類型的味覺受體細(xì)胞中鑒定出一整套基因。該技術(shù)為味覺研究人員提供了大量信息,有助