Група науковців із Китайської академії наук у співпраці з Пекінським університетом досліджує біосинтез феромону 4VA, що відіграє ключову роль у роєнні мігруючої саранчі (Locusta migratoria).
Їхнє дослідження, опубліковане у журналі Nature, спрямоване на виявлення способів пригнічення вироблення цього феромону для запобігання утворенню шкідливих роїв.
Що таке 4VA і чому він важливий?
4VA – це феромон агрегації, який виділяється тільки роєвою саранчею. Він сприяє:
- формуванню роїв;
- синхронному дозріванню самок;
- соціальній взаємодії між особинами.
У попередніх дослідженнях 2020 року було встановлено, що 4VA допомагає саранчі переходити з одиночного до роєвого стану, що робить її надзвичайно небезпечною для сільського господарства.
Роль харчування у виробленні 4VA
Вчені встановили, що саранча синтезує 4VA з речовин, отриманих із рослин. Проведені експерименти показали, що:
- голодна саранча майже не виділяє 4VA;
- після годування проростками пшениці рівень виділення феромону значно зростає.
Основними класами сполук у проростках пшениці є лігнін, амінокислоти, целюлоза і геміцелюлоза.
Ідентифікація біосинтетичних предків 4VA
У ході дослідження було проаналізовано потенційні джерела феромону:
- Лігнін: не впливає на вироблення 4VA.
- Амінокислоти тирозин і фенілаланін:
- Саранча, яку годували рослинами, обробленими ізотопами фенілаланіну (Phe-d5), продукувала 4VA з ізотопом, що підтвердило його роль як попередника.
Біосинтез і можливість пригнічення 4VA
Учені ідентифікували фермент 4VPMT1, що каталізує перетворення 4VP (попередника) у 4VA. Вони також дослідили генетичні та хімічні шляхи цього процесу.
Досліди показали, що змішування їжі саранчі з 4-нітрофенолом припиняє перехід до роєвого стану. Хоча 4-нітрофенол може бути корисним для боротьби із саранчею, він шкідливий для довкілля.
Подальші дослідження
Науковці працюють над пошуком більш екологічно безпечних сполук, здатних пригнічувати 4VA, що може стати ефективним рішенням у боротьбі з мігруючою саранчею.
