야생 인구에서, 대부분의 식물 종은 높은 유전 적 다양성을 나타내며, 이는 종종 높은 화학적 다양성과 변화로 나타납니다. 이 화학적 이질성은 식물 개체군에서 곤충과 병원체 공격에 저항하는 데 매우 중요합니다. 그러나 품질과 수량의 화학적 다양성이 낮은 단일 배양 작물에서 해충 공격과 질병에 저항 할 수있는 가능성이 줄어 듭니다.
연간 작물의 유전 적 균일 성이 비참한 해충 및/또는 병원체 공격으로 이어진다는 것이 상식적인 지식입니다. 이 현상의 상징적 인 예는 밀과 줄기 녹 사이의 관계입니다 ( 푸치 니아 그라 미니 F.Sp. tritici ) 균일 한 밀 품종의 저항성 유전자가 몇 년 안에 줄기 녹에 의해 극복 된 곳. 줄기 녹으로 인한 전염병은 새로운 밀 품종을 개발하는 인간에 의해 답변되어 새로운 파괴적인 줄기 녹이를 다시 선호합니다.
감자, 아보카도, 바나나, 사과, 포도 및 딸기와 같은 클론 작물에서 유전자 및 화학적 다양성은 수율을 유지하고 바람직한 농업 및 유기 분해 특성을 유지하기 위해 최소화됩니다. 클론 작물의 유전 적 균일 성은 1845-1849 년 아일랜드 감자 기근과 같은 농업민 적 재앙의 주요 원인 중 하나였습니다. 작물의 균일 성이 재난의 레시피이고 변동성이 해독제라는 것을 이미 알고 있다면, 클론 작물은 유기농 농업에서도 여전히 번성 하는가?
식물은 식물 조직의 혼합물로 존재하는 수천 개의 2 차 화합물 (즉, 식물 화학 물질)을 생성합니다. 이들 혼합물의 농도 및 조성의 변화는 양성 또는 부정적, 초식 곤충 성능 (생존, 먹이, 수유, 난자, 성장, 체중, 다산 등에 영향을 줄 수있다. 일부 혼합물 또는 특정 화합물은 일반 곤충의 부정적인 성장 또는 체중 증가에 영향을 미치지 만,이 동일한 화합물은 난소 자극제 역할을하는 전문 곤충에게 유리할 수 있습니다.
.Hass Avocado는 이식에 의해 전파되는 클론 작물입니다. México는 166,000ha의 아보카도 경작지의 가장 큰 연장선으로 주로 품종 Hass와 함께 심었습니다. 아보카도 나무는 copturus aguacatae 에 의해 공격을받습니다 , 과일을 강화하는 가지의 파손을 일으키는 가지 구불 구불 한 바구미. 이 바구미는 멕시코에 풍토병이며 아보카도의 품종 만 먹는 전문 곤충입니다. 요즘에는 과일 수출을 제한하고 잠재적으로 침습적 인 해충이기 때문에 최악의 아보카도 해충 중 하나입니다. 우리 팀은 1990 년대에 Hass Avocado Orchards가 잎 테르 페 노이드 및 페닐 프로파 노이드를 기반으로 3 ~ 13 개의 나무 화학 유형을 가지고 있음을 보여주었습니다. 그러나 아보카도 작물의 급속한 확장으로 최근에는 하나의 나무 화학 유형으로 과수원을 감지했습니다. 그 화학적 변화는 전문 곤충에 대한 저항 요인으로 기능하기에 충분합니까? 아니면 copturus aguacatae에 대해 무장 해제 된 Hass Avocado 작물입니까? ?
우리는 여러 과수원 내에서 일부 아보카도 나무가 심하게 감염된 반면 (많은 지루한 지루함) 이웃 나무 중 일부는 손길이 닿지 않은 채로 남아 있음을 관찰했습니다. 우리는 지루하고 지루하지 않은 아보카도 나무가 화학적으로 다르기 때문에 copturus aguacatae 에 의해 차등 적으로 감염되었다는 가설을 세웠다. . 분지 조직의 수백 개의 식물 화학 물질 내의 특정 화합물이 바구미 감염에 대한 내성과 관련이 있는지 확인하기 위해, 우리는 질량 분석법에 결합 된 가스 크로마토 그래피에 의한 대사 프로파일 링을 사용했다. 이 기술은 많은 수의 화합물을 동시에 분석 할 수 있습니다.
우리는 2 계절에 7 개의 과수원에서 100 개 이상의 아보카도 나무를 샘플링하여 210 개의 크로마토 그래피 피크를 얻었습니다. 우리의 기대와는 달리, 과수원에 우세한 잎 화학 유형이 우세하여 과수원 내에서 그리고 과수원들 사이에서 높은 식물 화학적 균질성이 우세했음을 시사합니다. 우리는 지루한 나무와 지루한 나무의 차이를 가리는 비오는 계절과 건조 계절 사이의 분지 식물 화학의 변화를 발견했습니다. 계절 변화를 제어 한 후, 우리는 지루한 나무와 지루한 나무 사이에 다른 많은 화합물이 다른 것을 발견했습니다. 그 시점에서 곤충 공격에 대한 반응으로 증가하거나 감소한 화합물을 구별하는 것은 불가능했습니다.
이 quagmire를 해결하기 위해, 우리는 같은 나무에서 지루하고 지루한 가지의 화학적 구성을 비교했습니다. 우리는 유충 수유에 대한 반응으로 지루한 나무에서 증가한 16 개의 화합물 그룹을 확인했습니다. 그런 다음, 유도 된 화합물 세트를 제외하고, 본 발명자들은 비 지루한 나무에 대한 고농도에서 구성적인 obtusilactone A 및 α- 허먼을 확인 하였다. 이 결과는 두 화합물이 바구미 공격에 대한 Hass 아보카도 나무 저항에 관여하며 아마도 억제제 역할을 할 수 있음을 시사합니다.
요약하면, 우리는 아보카도 클론과 아보카도 클론 내에서 식물 화학 학적 변화를 유지하는 몇 가지 소스를 발견하여 내성과 곤충 공격에 대한 유도 된 반응과 상관 관계가있는 화합물을 식별했습니다. 다음 단계는이 화합물이 곤충에 예상되는 영향을 미치는지 테스트하는 것입니다. 일반적으로, 본 발명자들은 클론 작물이 해충 저항성과 관련된 구성적이고 유도 된 식물 화학적 변화를 나타낸다는 것을 보여 주었다. 더욱이, 동일한 클론의 개별 지점에서도, 다른 식물 화학 스위트는 Adler와 Karban이 제기 한“초식 동물로의 움직이는 목표”와 유사한 것으로 배포됩니다 (Am. Nat., 144 (1994), pp. 813-832).
Hass Avocado Tree와 같은 다년생 작물은 연간 작물과 비교할 때 곤충 해충에 대해 무방비가 될 수 없습니다. 우리는 변화하는 클론 숙주에 직면하는 전문 곤충에 대한 저항 특성을 구성하는 명백히 균질 한 작물에서 식물 화학 학적 변화의 추가 공급원을 발견했다.
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