مشارکت کتان دریایی در سیستم ایمنی گیاه/ کتان دریایی به چراگاه ها، یونجه ها و شبدرها خسارت وارد می کند/ در چین آلودگی گیاهان به کتان دریایی تلفات بسیاری در سویا ایجاد می کند

گیاهانی از جنس کتان دریایی ( cuscuta ) دارای نام های محلی زیادی هستند، مانند دام جادوگر، جادوگر شیطان یا موی جادوگر. آن ها انگل هایی بدون ریشه هستند که فقط برگ دارند و بدون لمس کردن خاک، در گیاه میزبان خود رشد می کنند. اندام مکنده آن ها در گیاه میزبان رخنه می کند تا آب و مواد مغذی را بیرون بکشد. کتان دریایی سیستم عروقی خود را با سیستم عروقی گیاه ترکیب می کند و آن ها را به شبکه خود متصل می کند.

به گزارش ایانا از وبسایت ساینس دیلی، تیمی از پژوهشگران به سرپرستی جیانکیانگ وو ( (Jianqiang Wu از موسسه گیاه شناسی کانمینگ ( (Kunming در چین و ایان بالدوین ( (Ian Baldwin از موسسه اکولوژی شیمیایی ماکس پلانک ( Max Planck ) در جنا ( (Jena ، اکنون نگاهی دقیق تر به اهمیت اکولوژیکی این گیاه انگلی انداخته اند. آن ها می خواستند این مسئله را روشن کنند که این انگل نه تنها از سیستم منابع غذایی گیاه استفاده می کند بلکه همچنین در برقراری ارتباط بین گیاهان با یکدیگر ایفای نقش می کند. "وو" که در موسسه اکولوژی شیمیایی ماکس پلانک به عنوان دانشجوی دکتری و بعدا سرپرست پروژه کار کرده است و اکنون سرپرست گروه همکار ماکس پلانک در چین است توضیح می دهد: "تحقیقات نشان می دهد که گیاهان می توانند از طریق ایماء و اشاره های متغیر و شبکه های زیرزمینی قارچ ریشه ( (mycorrhizal با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. بنابراین ما می خواستیم بدانیم که آیا کتان دریایی نیز می تواند سیگنال های یافتن مواد غذایی را در میان میزبان های مختلف به حشرات انتقال دهد و آیا این سیگنال ها می توانند سیستم دفاعی میزبان ها را در مقابل حشرات فعال کنند؟"

در کشاورزی، کتان دریایی، آسیب های قابل توجهی را در چراگاه ها به یونجه ها و شبدرها وارد می کند. در چین آلوده شدن گیاهان به کتان دریایی منجر به تلفات بسیار در بازده محصول سویا می شود. بنابراین این پژوهشگران از گیاهان سویا برای آزمایشات خود استفاده کردند: اما آرابیدوپسیس، تنباکو و گوجه فرنگی وحشی نیز به صورت دو به دو یا خوشه ای به این انگل آلوده شدند. به منظور ایجاد واکنش های دفاعی از نوعی هزارپا ( spodoptera litura ) که یک آفت کشاورزی جهانی است استفاده شد و آن ها را بر روی گیاهان قرار دادند.

با تحلیل ترانسکریپتوم (دسته ای از مولکول های پیام رسان) و تمام ژن های فعال در برگ های کتان دریایی که متصل به گیاه میزبان هستند و با استفاده از زنجیره سلول های پیام رسان RNA ، دانشمندان می توانند نشان دهند که گیاهی که با حشرات پوشیده شده است می تواند سیگنال های دفاعی خود را از طریق پل های کتان دریایی به گیاهان همسایه برساند. نویسنده اول این مقاله، کریستین هتنهاوزن ( (Christian Hettenhausen همکار سابق موسسه ماکس پلانک در جنا توضیح می دهد: "انتقال سیگنالی، در تغییرات عمده ای که ما در ترانسکریپتوم های برگ های مورد حمله واقع شده مشاهده کردیم و هم چنین برگ هایی که در همان گیاه مورد حمله واقع نشده بودند و آنچه که مهمترین نکته است در گیاهان همسایه، آشکار شد. "وو" توضیح می دهد که "هورمون جاسمونیک اسید نقش ویژه و مهمی در میانجی بودن سیستم پیام رسانی کتان ها بازی می کند. بعد از آغاز گیاهخواری حشرات، سیگنال های دفاعی از طریق شبکه کتان دریایی به سرعت از گیاهی به گیاه دیگر، حتی در فاصله های دور دست انتقال می یابد." سیگنال های هشدار دهنده حتی بین گونه های مختلف گیاهان رد و بدل می شود.

در آینده، این پژوهشگران می خواهند بر روی انتقال سیگنال از طریق پل های انگل ها تحقیق کنند. در مطالعه فعلی، آن ها از یک نوع هزارپای جونده استفاده کردند تا بر گیاه میزبانی که به شبکه کتان دریایی متصل شده است تاثیر گذارند. آن ها اکنون به تحقیق در مورد این که آیا حشرات سوراخ کننده گیاهان مانند شپش ها می توانند مجموعه ای از سیگنال های دفاعی متفاوت را ایجاد کنند و هم چنین دانستن این که چگونه این ها توسط کتان دریایی انتقال می یابند علاقه مند شدند. این دانشمندان هم چنین می خواهند موادی را که مسئول انتقال سیگنال ها هستند شناسایی کنند. ایان بالدوین به طور خلاصه گفت: "تعامل اکولوژیکی در طبیعت به شدت پیچیده است. انگل ها مواد غذایی ارزشمند را از گیاه میزبان خود می دزدند اما همزمان به عنوان یک رابط مهم در هشدار دادن به همسایه ها عمل می کنند. این که آیا این هشدارها یک از خود گذشتگی است یا نه نیازمند مطالعاتی است تا آن را روشن کند."

مترجم: بهاران پدرام