Кукуруза испускает летучие соединения, которые отталкивают насекомых: исследование экспертов

Богатый урожай кукурузы достигается благодаря высокой плотности посевов. Однако такие поля становятся легкой добычей для вредителей. «Царица полей» научилась противостоять патогенам, используя химическую обратную связь между растениями.Кукуруза, как любые растения, как культурные, так и дикорастущие, предпочитает пространство и свет. Однако в погоне за высоким урожаем аграрии высаживают ее слишком близко. Высокая плотность посевов привлекает летающих и ползающих вредителей. В таких условиях «царице полей» приходится защищать себя.Источник: Unsplash

Когда кукурузные посевы становятся слишком густыми, растения начинают обмениваться сигналами, чтобы укрепить защиту от вредителей. Исследовательская группа под руководством Дуншэна Го из Чжэцзянского университета установила, что в условиях перенаселенности кукурузные растения выделяют в атмосферу летучее органическое соединение линалоол — спирт, относящийся к терпеноидам с химической формулой C10H17OH..Попадая на соседние растения, этот газ запускает защитную реакцию в их корнях.

Хотя плотная посадка культур способствует увеличению урожая, это также повышает вероятность появления патогенов и вредителей, таких как гусеницы и африканский кукурузный стеблевой мотылек. В таких случаях кукуруза не остается безучастной. Известно, что растения могут изменять свою форму в условиях ограниченного пространства, например, вырастая выше для лучшего доступа к солнечному свету, но об их иммунном ответе было известно немного.

Исследовательская группа установила, что на плотных полях линалоол действует как сигнал тревоги, заставляя корни соседних растений увеличивать выработку жасмоната и других фитогормонов. Это, в свою очередь, приводит к более активному проникновению бензоксазиноидов в почву вокруг корней.

Этот класс химических соединений меняет бактериальный состав почвы, защищая растения от личинок насекомых-вредителей. Эффект проявляется быстро: усиление защиты от гусениц фиксируется уже через три дня роста при высокой плотности посевов.

Тем не менее, в ходе полевых исследований выявилась одна проблема. Увеличение защитных свойств происходит за счет снижения роста, так как растения расходуют больше ресурсов на защиту.

Ученые также продемонстрировали, что сама почва, измененная густо посаженной кукурузой, также способствовала защите новых культур от различных вредителей. Поздние посевы были защищены не только от насекомых, но и от нематод. Защитные свойства кукурузы сохраняются в почве еще долго после сбора урожая.