Maisitaimed kaitsevad end kahjulike röövikute eest, kutsudes lõhna abil kohale röövikute looduslikud vaenlased parasiitherilased.
Saksa ja Shveitsi teadlaste koostöös tehti kindlaks geneetiline mehhanism, mis võimaldab taimedel "appi karjuda" ja kutsuda kohale kahjureid hävitavad putukad.
Kui maisitaimi kimbutavad kahjurputukad, näiteks röövikud, eraldavad taimed spetsiifilisi lõhnaaineid, mis koos toiduga jõuavad röövikusse. Parasiitsed herilased kasutavad lõhna aga röövikute asukoha kindlakstegemiseks ja munevad neisse oma munad. Herilase järglased toituvad röövikust, mistõttu varsti pärast munemist röövik sureb ja taim vabaneb kahjurist.
Maisi puhul on lõhnaainete vallandumiseks vaja aktiveerida ainult üks geen - TPS10. Geen kodeerib terpeeni (ik terpene) ensüümide sünteesi, mis moodustavad parasiitseid herilasi röövikutest kahjustatud taimedele meelitava lõhnabuketi. Kuna see mehhanism baseerub ainult ühel geenil, peavad teadlased seda perspektiivikaks kahjuritekindlamate põllukultuuride aretamisel.
Teada on vähemalt 15 liiki taimi, kes eraldavad nende vaenlasi kohale meelitavaid lõhnu. Teadlased kutsuvad seda kaitsemehhanismi kaudseks kaitseks.
Selgitamaks välja sellise tõrjemehhanismi biokeemilist poolt, kasutasid Neuchateli Ülikooli (Šveits) ja Max Plancki Keemilise Ökoloogia Instituudi (Jena, Saksamaa) teadlased oma katsetes maisitaimi, egiptuse puuvillaöölase Spodoptera littoralis röövikuid ning parasiitseid herilasi Cotesia marginiventris.
Teadlased isoleerisid mitmeid geene, mis kodeerivad lõhnaainete sünteesi. Ainult üks geen neist - TPS10 - kodeeris täpselt sama üheksast komponendist koosnevat lõhnabuketti, mida eritas röövikute poolt vigastatud taim.
Tõestamaks TPS10 olulisust, siirdasid teadlased selle geeni teisele taimele - harilikule müürloogale Arabidopsis thaliana, kes hakkas seejärel tootma maisiga analoogilist lõhnabuketti.
Kontrollimaks, et tegu on ikka herilasi kohale meelitava lõhnabuketiga, anti herilastele valida nii modifitseeritud kui modifitseerimata müürlookade vahel. Katse tulemusena lendasid herilased alati lõhna tootva taime poole.
Eksperimendi käigus selgus ka, et kõigepealt peavad herilased õppima seostama taime poolt eritatavat lõhna sigimiseks vajaliku liblikaröövikuga. Noored herilased, kes polnud varem kokku puutunud samaaegselt lõhna ja röövikutega, ei teinud vahet lõhna tootvatel taimedel ja kontrolltaimedel.
Foto: T. Turlings, Neuchateli Ülikool.
Allikas: Eesti Geenikeskus ScienceDaily põhjal.
