Pakar biologi tumbuhan telah mengenal pasti strategi yang digunakan oleh tumbuh-tumbuhan untuk mengenalpasti dan menghalang serangan serangga perosak. Apabila serangga memakan sesuatu tumbuhan, bahagian pencernaan protein tumbuhan bertukar menjadi elisitor peptida yang dirembeskan ke dalam tumbuhan. Tumbuhan ini mengenalpasti elisitor ini dan melancarkan "serangan kimia" defensif.
Tumbuh-tumbuhan mungkin kelihatan tenang, tetapi tanaman bunga dan sayur-sayuran akan melancarkan perang terhadap musuh-musuh mereka jika mereka diganggu. "Mereka sebenarnya melakukan lebih banyak daripada saya dan anda kerana mereka statik, kerana mereka tidak boleh lari dan bersembunyi apabila sesuatu menyerang mereka," kata Eric Schmelz, pakar fisiologi tumbuhan USDA. Beliau berkata, cara terbaik untuk melindungi tanaman adalah untuk memikirkan bagaimana mereka melindungi diri mereka sendiri.
"Apa yang kita belajar adalah bagaimana tumbuh-tumbuhan menggunakan bahan kimia untuk membantu mempertahankan diri," kata Schmelz. Bahan kimia ini menyeru serangga lain untuk memberikan bantuan. Tumbuh-tumbuhan tidak dapat merasakan ulat memakan mereka, tetapi ia menyedari bahan kimia daripada jus pencernaan yang keluar dari mulut ulat itu. Apabila mengesan sesuatu yang tidak kena, tumbuhan itu mengeluarkan bau untuk menarik serangga lain bagi menghilangkan masalah ini. "Gigitan kecil pada tumbuhan dari ulat yang sangat kecil akan memulakan proses ini," jelas Schmelz.
Penyelidik berharap untuk mengetahui lebih lanjut tentang tumbuh-tumbuhan menggunakan proses kimia bagi melindungi diri mereka sendiri. Maklumat ini boleh membantu mengurangkan penggunaan racun perosak. "Jika kita boleh mempunyai tumbuhan yang menghasilkan tindak balas pertahanan yang lebih kukuh apabila serangga mula mengunyah, perosak yang mungkin tidak lagi menjadi masalah. Kita mungkin tidak memerlukan racun perosak," kata Schmelz. Bukan sahaja serangga boleh mengesan bau tumbuh-tumbuhan yang dikeluarkan untuk perlindungan, tetapi ramai petani mendapati "tentera" cacing berada di kebun jagung mereka. Tumbuhan mengeluarkan bau yang sangat manis. Dan tumbuh-tumbuhan bertindak balas terhadap setiap serangan yang berbeza, mengeluarkan bau yang berbeza untuk menarik serangga yang berbeza bagi membantu mempertahankan mereka.
LATARBELAKANG: Tumbuh-tumbuhan kelihatan seperti organisma yang paling aman, tetapi mereka tetap mempunyai bentuk mekanisme pertahanan mereka sendiri: mereka mengeluarkan toksin atau bahan kimia yang tidak menentu sebagai tindak balas kepada serangga pemakan tumbuhan. Untuk pertama kalinya, penyelidik di US Department of Agriculture's Center for Medical, Agricultural, and Veterinary Entomology di Gainesville, Florida, telah mengenal pasti bagaimana tumbuh-tumbuhan bertindak balas apabila mereka berada di bawah serangan. Penemuan ini boleh membawa kepada pembangunan dan manipulasi genetik tumbuh-tumbuhan dengan perlindungan yang lebih baik terhadap perosak.
MEKANISMA PERTAHANAN TERBAIK: Protein yang sudah ada dalam tumbuh-tumbuhan dimakan oleh serangga menyerang. Di dalam proses pencernaan protein, serangga menukar makanan ini ke dalam bahan kimia jenis baharu, yang seterusnya dirembeskan kembali ke tumbuhan apabila serangga ni memakan tumbuhan tersebut kembali. Tumbuh-tumbuhan mengenali rembesan sebagai sejenis isyarat 'SOS', dan melancarkan kimia pertahanan mereka. Walaupun penyelidik telah lama mengetahui bahawa sesetengah tumbuhan boleh membezakan antara penyerang serangga yang berbeza, mereka tidak mampu untuk menerangkan sepenuhnya semua potensi interaksi ini. Terdapat sekurang-kurangnya empat juta jenis serangga dan 230,000 spesis tumbuhan berbunga, dan isyarat pertahanan tumbuhan boleh berlaku pada tahap kesan yang terlalu kecil untuk mudah dikesan. Sebelum penyelidikan menunjukkan bahawa bakteria dan kulat, sebagai contoh, boleh mencetuskan pelbagai isyarat amaran kimia dalam tumbuh-tumbuhan, yang bertindak balas dengan meningkatkan hormon bagi mengawal tindak balas pertahanan. Tetapi sehingga kini, penyelidik tidak tahu isyarat kimia tersebut bertindak sebagai penggera, atau bagaimana. Ternyata bahawa enzim pencernaan serangga penyerang itu boleh berinteraksi dengan tumbuhan, menjana respons pertahanan.
BAHAN PENTING: Para saintis USDA menghabiskan masa selama tiga tahun menganalisis tindak balas biokimia cowpea, sejenis kekacang yang digemari oleh serangga yang dikenali sebagai ulat ratus. Mereka menjalankan lebih 10,000 bio-assay daun, bagi mengumpulkan satu liter rembesan ulat. Mereka mengenal pasti kelas tertentu peptida kecil, atau isyarat pertahanan tumbuhan - sebagi bantuan bertindak balas terhadap serangan serangga. Peptida asid amino-11 dipanggil inceptin, memainkan peranan penting dalam amaran tumbuhan cowpea yang diserang oleh ulat ratus. Penyelidik USDA juga mengenal pasti dua serpihan peptida berkaitan tetapi tidak banyak yang mencetuskan tindak balas pertahanan yang serupa kepada cowpea dengan tiada kesan yang jelas. Tambahan pula, mereka menunjukkan bahawa peptida inceptin dan yang berkaitan mencetuskan kadar kenaikan phytohormone kepada cowpea untuk mencetuskan pertahanan, dan mengenal pasti ciri-ciri kritikal struktur protein yang membolehkan ia berfungsi sebagai isyarat pertahanan tumbuhan.
Tumbuh-tumbuhan mungkin kelihatan tenang, tetapi tanaman bunga dan sayur-sayuran akan melancarkan perang terhadap musuh-musuh mereka jika mereka diganggu. "Mereka sebenarnya melakukan lebih banyak daripada saya dan anda kerana mereka statik, kerana mereka tidak boleh lari dan bersembunyi apabila sesuatu menyerang mereka," kata Eric Schmelz, pakar fisiologi tumbuhan USDA. Beliau berkata, cara terbaik untuk melindungi tanaman adalah untuk memikirkan bagaimana mereka melindungi diri mereka sendiri.
"Apa yang kita belajar adalah bagaimana tumbuh-tumbuhan menggunakan bahan kimia untuk membantu mempertahankan diri," kata Schmelz. Bahan kimia ini menyeru serangga lain untuk memberikan bantuan. Tumbuh-tumbuhan tidak dapat merasakan ulat memakan mereka, tetapi ia menyedari bahan kimia daripada jus pencernaan yang keluar dari mulut ulat itu. Apabila mengesan sesuatu yang tidak kena, tumbuhan itu mengeluarkan bau untuk menarik serangga lain bagi menghilangkan masalah ini. "Gigitan kecil pada tumbuhan dari ulat yang sangat kecil akan memulakan proses ini," jelas Schmelz.
Penyelidik berharap untuk mengetahui lebih lanjut tentang tumbuh-tumbuhan menggunakan proses kimia bagi melindungi diri mereka sendiri. Maklumat ini boleh membantu mengurangkan penggunaan racun perosak. "Jika kita boleh mempunyai tumbuhan yang menghasilkan tindak balas pertahanan yang lebih kukuh apabila serangga mula mengunyah, perosak yang mungkin tidak lagi menjadi masalah. Kita mungkin tidak memerlukan racun perosak," kata Schmelz. Bukan sahaja serangga boleh mengesan bau tumbuh-tumbuhan yang dikeluarkan untuk perlindungan, tetapi ramai petani mendapati "tentera" cacing berada di kebun jagung mereka. Tumbuhan mengeluarkan bau yang sangat manis. Dan tumbuh-tumbuhan bertindak balas terhadap setiap serangan yang berbeza, mengeluarkan bau yang berbeza untuk menarik serangga yang berbeza bagi membantu mempertahankan mereka.
LATARBELAKANG: Tumbuh-tumbuhan kelihatan seperti organisma yang paling aman, tetapi mereka tetap mempunyai bentuk mekanisme pertahanan mereka sendiri: mereka mengeluarkan toksin atau bahan kimia yang tidak menentu sebagai tindak balas kepada serangga pemakan tumbuhan. Untuk pertama kalinya, penyelidik di US Department of Agriculture's Center for Medical, Agricultural, and Veterinary Entomology di Gainesville, Florida, telah mengenal pasti bagaimana tumbuh-tumbuhan bertindak balas apabila mereka berada di bawah serangan. Penemuan ini boleh membawa kepada pembangunan dan manipulasi genetik tumbuh-tumbuhan dengan perlindungan yang lebih baik terhadap perosak.
MEKANISMA PERTAHANAN TERBAIK: Protein yang sudah ada dalam tumbuh-tumbuhan dimakan oleh serangga menyerang. Di dalam proses pencernaan protein, serangga menukar makanan ini ke dalam bahan kimia jenis baharu, yang seterusnya dirembeskan kembali ke tumbuhan apabila serangga ni memakan tumbuhan tersebut kembali. Tumbuh-tumbuhan mengenali rembesan sebagai sejenis isyarat 'SOS', dan melancarkan kimia pertahanan mereka. Walaupun penyelidik telah lama mengetahui bahawa sesetengah tumbuhan boleh membezakan antara penyerang serangga yang berbeza, mereka tidak mampu untuk menerangkan sepenuhnya semua potensi interaksi ini. Terdapat sekurang-kurangnya empat juta jenis serangga dan 230,000 spesis tumbuhan berbunga, dan isyarat pertahanan tumbuhan boleh berlaku pada tahap kesan yang terlalu kecil untuk mudah dikesan. Sebelum penyelidikan menunjukkan bahawa bakteria dan kulat, sebagai contoh, boleh mencetuskan pelbagai isyarat amaran kimia dalam tumbuh-tumbuhan, yang bertindak balas dengan meningkatkan hormon bagi mengawal tindak balas pertahanan. Tetapi sehingga kini, penyelidik tidak tahu isyarat kimia tersebut bertindak sebagai penggera, atau bagaimana. Ternyata bahawa enzim pencernaan serangga penyerang itu boleh berinteraksi dengan tumbuhan, menjana respons pertahanan.
BAHAN PENTING: Para saintis USDA menghabiskan masa selama tiga tahun menganalisis tindak balas biokimia cowpea, sejenis kekacang yang digemari oleh serangga yang dikenali sebagai ulat ratus. Mereka menjalankan lebih 10,000 bio-assay daun, bagi mengumpulkan satu liter rembesan ulat. Mereka mengenal pasti kelas tertentu peptida kecil, atau isyarat pertahanan tumbuhan - sebagi bantuan bertindak balas terhadap serangan serangga. Peptida asid amino-11 dipanggil inceptin, memainkan peranan penting dalam amaran tumbuhan cowpea yang diserang oleh ulat ratus. Penyelidik USDA juga mengenal pasti dua serpihan peptida berkaitan tetapi tidak banyak yang mencetuskan tindak balas pertahanan yang serupa kepada cowpea dengan tiada kesan yang jelas. Tambahan pula, mereka menunjukkan bahawa peptida inceptin dan yang berkaitan mencetuskan kadar kenaikan phytohormone kepada cowpea untuk mencetuskan pertahanan, dan mengenal pasti ciri-ciri kritikal struktur protein yang membolehkan ia berfungsi sebagai isyarat pertahanan tumbuhan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar