Culturile de bumbac sunt cele mai afectate de viermi de bumbac Helicoverpa punctigera și Helicoverpa armigera. Îndepărtarea frunzelor de plante de omizi din aceste fluturi timp de mulți ani s-au dezvoltat rezistență la substanțe chimice otrăvitoare. Există plante de bumbac transgenice care conțin toxine Bt împotriva insectelor. Dar, după succesul inițial, sa dovedit că omizi dezvoltă rezistență la toxine. Prin urmare, problema creării unei plante transgenice de bumbac, care nu se teme de un vierme de vată, nu a fost încă rezolvată.
Cartofi și tutun combinate pentru a proteja bumbacul. Foto: Fotobank.ru/Getty Images
cercetatorii australieni de la Universitatea La Trobe (Universitatea La Trobe) și la Universitatea din Melbourne (Universitatea din Melbourne), condus de profesorul Marilyn Anderson (Marilyn Anderson) a decis să se conecteze la protecția proteinelor de bumbac - inhibitori de protează. Acestea sunt remedii naturale care sunt produse în plante. Acestea suprimă activitatea enzimelor digestive ale omizi, în urma căreia digestia este întreruptă și dezvoltarea se oprește. Cele mai multe dintre acestea moare.
Lopata din bumbac a fost hrănită cu proteine de tutun
Astfel de inhibitori ai proteinazelor (IP) sunt sintetizați în frunze de tutun parfumat (Nicotiana alata), protejându-l de dăunători. Oamenii de știință și-au testat efectul asupra unui vierme de vată. Ei au hrănit omizi H. punctigera cu frunze de bumbac suplimentate cu soluție de tutun de 0,26%. După 21 de zile, 80% dintre omizi au murit - acest lucru este de două ori mai mare decât cel al celor de control, care au fost hrăniți frunze fără IP. Omizi de control au cântărit aproximativ 100 mg, iar supraviețuitorii hranei după hrănire au rămas în urma dezvoltării și au cântărit de trei ori mai puțin. Ei au măsurat activitatea enzimelor digestive din intestin. Sa constatat că IP din tutun a suprimat complet activitatea unei enzime - tripsină, dar nu a afectat cealaltă enzimă - chymotrypsin.
Experimentul cu omizi de alt tip de bomboane de bumbac, H. armigera a aratat ca IP-ul tutunului are un efect slab asupra lor. Oamenii de știință și-au stabilit sarcina de a găsi un remediu universal împotriva ambelor specii.
Proteina din cartofi este mai eficientă
Oamenii de știință s-au întors la IP de altă natură, care lucrează la cartofi și rudele sale sălbatice. Iar în aceste plante, PI este produs în cantități mari ca răspuns la deteriorarea frunzelor - când omizile încep să le mestece. Semnalul frunzelor rănite este transmis prin intermediul hormonilor din plante și include sinteza proteinelor.
Biologii au obținut IP-ul cartofului Solanum tuberosum, izolând gena corespunzătoare de frunzele sale rănite și au atras bacteria E. coli pentru producerea de proteine recombinante. În experimentele cu omizi de hrănire, au fost convinși că acest PI suprimă activitatea ambelor enzime în ambele specii de bomboane de bumbac.
Tutun și cartofi împărțiți cu gene de bumbac
Combinația dintre inhibitorii proteinazelor din tutun și cartof a fost cea mai eficientă: a suprimat creșterea cu 90% a larvelor de lavă în comparație cu controlul.
În etapa următoare, oamenii de știință au obținut bumbac transgenic. Construcțiile de gene conținând genele de tutun și IP de cartof sunt transferate la plantele de bumbac prin agrobacterii. Aceasta este calea cea mai frecvent utilizată în ingineria genetică, deoarece agrobacteria în natură este cunoscută pentru abilitatea de a-și integra genele în genomul plantelor superioare.
În acest fel, genetica a obținut o linie de bumbac cu IP de tutun, o linie cu peptide de cartof și, atunci când a fost traversată, o linie cu IP de ambele tipuri. Studiile de teren au fost efectuate în Queensland. Pentru a mări încărcătura dăunătorilor pe câmpul experimental, plantele au fost în continuare infectate cu ouă H. armigera.
Succesul bumbacului asupra experților în controlul dăunătorilor evaluat atunci când numărăm cutii cu fibre pe plantele mature. Linia care transporta cele două transgene a arătat cel mai bine: din tutun și cartofi. Pe aceste plante a fost maturată o medie de aproximativ 20 capsule față de 13 în control. Pentru următorul an de testare, efectul acestei linii a scăzut ușor: 14 cutii față de 11 în control. În greutate, acestea au fost de 27,8 g comparativ cu 22,9 g pentru linia de control. Dar chiar și un astfel de rezultat aparent modest, oamenii de știință consideră reușit. Ei subliniază faptul că PI, spre deosebire de toxinele Bt, acționează nu numai împotriva insectelor, ci și împotriva viermilor și ciupercilor nematozi.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: