Las plantas pueden inducir el "síndrome del intestino permeable" - permeabilidad del revestimiento intestinal - en los insectos como parte de una estrategia múltiple para protegerse de ser comidos, según los investigadores de Penn State. Al mejorar nuestra comprensión de las defensas de las plantas, ellos hallazgos podrían contribuir al desarrollo de nuevos métodos de control de plagas.
"Descubrimos que una combinación de defensas físicas y químicas en las plantas de maíz puede romper las barreras intestinales protectoras de los gusanos del ejército caídos, creando oportunidades para que los microbios intestinales invadan las cavidades de su cuerpo", dijo Charles Mason, erudito postdoctoral en entomología. "Esto puedecausar septicemia, que puede matar al insecto, o simplemente desencadenar una respuesta inmune, que puede debilitar al insecto "
Los investigadores criaron gusanos del ejército caídos en el laboratorio y los inocularon con uno de los tres tipos de bacterias intestinales naturales. Alimentaron a los insectos con uno de los tres tipos de maíz, uno que se sabe que expresa enzimas que producen perforaciones en el intestino de los insectos.revestimientos; uno que se caracteriza por numerosos tricomas alargados o pelos finos que se encuentran en la superficie de la planta y ayudan a defenderse contra los herbívoros; y uno que tiene solo unos pocos tricomas cortos. El equipo utilizó microscopía electrónica de barrido para evaluar los impactos de lavarios tipos de bacterias y maíz sobre la integridad de los revestimientos intestinales de los gusanos del ejército de otoño.
Los científicos descubrieron que la presencia de los tres tipos de bacterias intestinales disminuía la capacidad de las larvas de gusanos del ejército para dañar las plantas de maíz, especialmente cuando otras defensas, como tricomas alargados y enzimas, que pueden perforar los revestimientos intestinales, eranSin embargo, las especies de bacterias intestinales variaron en la medida en que debilitaron a los insectos. Los resultados aparecerán en la edición del 22 de julio de Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Nuestros resultados revelan un mecanismo por el cual algunas plantas usan la microbiota intestinal de los insectos contra ellas en colaboración con sus propias defensas", dijo Mason.
Gary Felton, profesor y jefe del Departamento de Entomología, señaló que los resultados deberían tener una gran importancia para comprender la función ecológica de las defensas de las plantas.
"En el contexto de nuestro estudio, las defensas dispares de las plantas, como los tricomas de las hojas y las enzimas vegetales, requieren ciertos microbios intestinales para su defensa óptima contra los herbívoros", dijo. "Nuestros resultados predicen que la variación en la efectividad de la plantalas defensas en la naturaleza pueden deberse, en gran parte, a la variabilidad observada en las comunidades microbianas de las tripas de insectos ".
El equipo dijo que los resultados podrían ayudar a informar el desarrollo de cultivos resistentes a los insectos.
"Puede ser ventajoso 'apilar' las defensas de las plantas que apuntan al intestino del insecto para crear un 'intestino permeable' que exponga al insecto a ataques microbianos en su sistema inmunológico", dijo Mason.
El Departamento de Agricultura y la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Apoyó esta investigación.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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