WERSJA POLSKA
|
ZESZYT 381
|
|
Katarzyna Golan
Interakcje pomiędzy roślinami żywicielskimia Coccus hesperidum L. (Hemiptera; Sternorrhyncha; Coccidae) |
|
Zrozumienie złożonych zależności pomiędzy owadami i ich żywicielami jest jednym z głównych celów współczesnej ekologii i ochrony roślin. W ostatnich latach prowadzono wiele badań na temat interakcji owadów z i ich roślinami żywicielskimi, jednakże prace dotyczące czerwców były sporadyczne.
W związku z powyższym, w niniejszej pracy zaplanowano kompleksowe badania obejmujące biochemiczne i behawioralne interakcje pomiędzy czerwcami i ich roślinami żywicielskimi. W badaniach wytyczono następujące cele: 1) określenie wpływu roślin żywicielskich na parametry morfometryczne, demograficzne, strukturę wiekową kolonii C. hesperidum, 2) określenie zasad wyboru i zasiedlania roślin, 3) opracowanie procesu żerowania C. hesperidum na różnych gatunkach roślin żywicielskich, 4) opracowanie procesu spadziowania C. hesperidum, 5) określenie reakcji C. hesperidum na właściwości biochemiczne roślin, 6) określenie wpływu żerowania misecznika cytrusowego na biochemiczne i fizjologiczne parametry roślin, 7) określenie stopnia podatności roślin żywicielskich na żerowanie C. hesperidum na podstawie biochemiczych uwarunkowań interakcji roślina – czerwce.
Materiał do badań stanowiły rośliny Citrus limon var. Ponderosa, Ficus benjamina i Nephrolepis biserrata. Identyfikację stadiów rozwojowych czerwców przeprowadzono na podstawie trwałych preparatów mikroskopowych. Rejestrację zachowania C. hesperidum na roślinach monitorowano z zastosowaniem techniki EPG [Leszczyński i Tjallingii 1994]. Analizy procesu spadziowania czerwców wykonywano metodą opisaną przez Koteję [1981] i zmodyfikowaną przez Golan [2008a]. Analizy biochemiczne i fizjologiczne materiału roślinnego wykonywano, opierając się na powszechnie stosowanej w piśmiennictwie metodyce.
Badania wykazały występowanie różnic w wartości analizowanych parametrów demograficznych C. hesperidum pod wpływem gatunku rośliny żywicielskiej. Wydłużeniem okresu prereprodukcyjnego, skróceniem okresu reprodukcji, najniższą średnią płodnością dzienną oraz niezwykle wysoką śmiertelnością stadiów larwalnych odznaczały się osobniki C. hesperidum żerujące na F. benjamina. Porównanie średniej liczby osobników C. hesperidum na badanych roślinach wykazało, że C. limon var. Ponderosa był gatunkiem najliczniej zasiedlanym, jednakże podczas testu swobodnego wyboru niemal połowa stadiów ruchomych wybierała żerowanie na fikusie. Wyniki testów EPG dowiodły, że samice C. hesperidum żerujące na cytrynie i paprociszybciej rozpoczynały penetrację tkanek roślinnych, krócej penetrowały tkanki peryferyjne oraz dłużej pobierały pokarm z floemu w porównaniu z osobnikami z fikusa. Intensywność i aktywność spadziowania czerwców malały wraz z wiekiem owadów. Wyniki analiz chemicznych wykazały, że liście badanych gatunków roślinróżniły się istotnie zawartością metabolitów podstawowych i wtórnych. Liście F. benjaminazawierały najwięcej cukrów oraz azotu białkowego, natomiast liście N. biserrataaminokwasów egzo- i endogennych. W kontrolnych liściach cytryny notowano najwyższą zawartość garbników, fikusa: flawonoidów, natomiast w liściach N. biserrata: kwasów fenolowych. Pod wpływem żerowania C. hesperidum w liściach analizowanych gatunków roślin obserwowano wzrost stężenia cukrów. Stężenie pozostałych metabolitów pierwotnych spadało w liściach roślin zasiedlonych czerwcami w porównaniu z kontrolą. Zawartość kwasów fenolowych rosła w zasiedlonych czerwcami cytrynach, wzrost zawartości garbników i flawonoidów pod wpływem żerowania czerwców notowano w liściach paproci. Reakcją obronną cytryny na żerowanie czerwców był wzrost zawartości kwasu chlorogenowego, protokatechowego, syryngowego i kawowego. W zasiedlonych liściach fikusa notowano natomiast wzrost zawartości kwasu α-rezorcynowego, chlorogenowego i p-kumarowego, a w liściach paproci: kwasu p-kumarowego i protokatechowego. Również reakcja fizjologiczna badanych gatunków roślin na zasiedlenie zmienną liczebnością czerwców była zróżnicowana. Maksymalny poziom MDA, APX i GP w liściach C. limon var. Ponderosa i N. biserrata wystąpił pod wpływem żerowania kolonii czerwców w liczebności od 11 do 30 osobników na jeden liść.
W wyniku prezentowanych badań wykazano, że badane gatunki roślin cechuje różny stopień podatności na żerowanie C. hesperidum. Niskim stopniem charakteryzuje się F. benjamina, który niekorzystnie oddziaływał na analizowane parametry owadów. W wyniku prezentowanych badań po raz pierwszy wykazano, że różnice w stopniu akceptacji roślin przez C. hesperidumwarunkowane są budową anatomiczną roślin oraz ich właściwościami konstytutywnymi. Na różnice w zasiedlaniu roślin żywicielskich przez czerwce wpływało natomiast indukowanie substancji występujących w roślinach konstytutywnie. Uzyskane rezultaty mogą być wykorzystane w praktyce, a w szczególności zastosowanie mogą znaleźć wyniki badań nad procesem spadziowania oraz nad mechanizmami odporności roślin na żerowanie C. hesperidum.
|
