بررسي اثر گلوكوزينولات در اكوتيپهاي گياه رشادي (L.) Heynh)َArabidopsis thaliana ( بر رشد آفت چند ميزبانه پروانه برگ خوار چغندرقند (Spodoptera exigua)

The effects of glucosinolates in different ecotypes of Arabidopsis thaliana on Spodoptera exigua

گياهان براي مقابله با آفات مجموعه اي از متابوليتهاي ثانويه را مي سازند. گلوكوزينولات‌ها از متابوليتهاي ثانويه‌اي هستند كه در Capparales و چند تاكسون ديگر مشاهده مي شوند. در تيره كلميان (Brassicaceae)، سرده رشادي داراي 36 نوع مختلف گلوكوزينولات مي باشد. جهت بررسي اثر اين ماده بر رشد آفت چند ميزبانه پروانه برگ خوار چغندر قند ( Spodoptera exigua)، چهار اكوتيپ مختلف از گياه رشادي از رويشگاههاي طبيعي اين گياه جمع آوري شد. گلوكوزينولات‌هاي اين چهار اكوتيپ توسط دستگاه كروماتوگرافي مايع با كارآيي بالا شناسايي شدند. لاروهاي دو روزه اين پروانه برگ خوار كه درشرايط آزمايشگاهي رشد داده شده بودند روي رزت اين گياهان قرار داده شدند. وزن لاروها پس از پنج روز تغذيه از اين گياهان اندازه گيري شد. نتايج آزمايش نشان داد، لاروهايي تغذيه شده با گياهان حاوي گلوكوزينولات كمتر، به طور معني داري سنگين-تر از لاروهايي بودند كه از گياهان حاوي گلوكوزينولات بيشتر تغذيه كرده بودند. بررسي نمودار همبستگي بين گلوكوزينولات و وزن لاروها نشان داد كه هر چه مقدار اين ماده افزايش يابد وزن لاروها به طور معني داري كاهش مي يابد. از طرف ديگر آفات نسبت به نوع گلوكوزينولات نيز واكنش نشان دادند. همبستگي منفي بين اكثر گلوكوزينولات‌ها و رشد آفات مشاهده شد. اين همبستگي براي سه گلوكوزينولات گلوكوناپين، سينيگرين و چهار متوكسي گلوكوبراسيسين معني دار بود. بنابراين تنوع و هم غلظت اين ماده باعث تقويت سيستم حفاظتي گياه در مقابل اين آفت چند ميزبانه ارزيابي گرديد.

Plants synthesize a large number of different secondary metabolites. Secondary metabolites have been known for acting as defense against herbivores. Glucosinolates are secondary metabolite, which occur in Capparales and a few other taxa. Among the Brassicaceae, the genus Arabidopsis contains 36 different glucosinolates. In order to know whether variation in glucosinolate influences the suitability of A. thaliana for generalist herbivore Spodoptera exigua, 4 natural populations of A. thaliana was studied. Glucosinolate concentration of 4 populations analyzed using HPLC- UV. Glucosinolate were different in their quantities and abundance between all groups. Caterpillars from S. exigua were obtained from a lab culture, reared on artificial diet. In a growth chamber experiment two second instar caterpillars from S. exigua were placed on each of the plants. Laval weight of herbivore was measured after 5 days. The results showed the generalist herbivore S. exigua grew significantly better on the plants with lower glucosinolates. Significant correlations were negatively found between larval weight of S. exigua and glucosinolates. Larval weights of S. exigua also were affected by glucosinolate composition. Significant correlations were negatively found between larval weight of S. exigua and glucinapin, sinigrin and 4 methoxyglucobrassicin. Therefore concentration and composition of glucosinolate reduced palatability of leaf tissue to generalist herbivore S. exigua.