A hora da refeição de diferentes insetos afeta as defesas e a qualidade nutricional de uma planta - uma complexidade descoberta em novas pesquisas com implicações para estratégias de controle de pragas.
Um pulgão sugador e portador de vírus há muito tempo preocupa os produtores de ervilhas, mas descobriu-se que um gorgulho de aparência mais inócua, que só dá pequenas mordidas nas folhas, também desempenha um papel significativo na saúde das plantas. Dependendo se os gorgulhos se alimentam antes ou depois dos pulgões, eles podem aumentar ou diminuir a capacidade da planta de se defender do vírus.
Embora muitos estudos tenham se concentrado nos impactos de uma única praga, este estudo, publicado online em 4 de agosto em Molecular Ecology, é um dos poucos a observar a interação de vários antagonistas, neste caso, duas pragas e um vírus.
"As plantas no campo têm uma chance de serem expostas a muitos tipos diferentes de elementos de estresse biótico, o que chamamos de antagonistas", disse Saumik Basu, pós-doutorado da WSU e principal autor do estudo. "Com base em como esses antagonistas estão chegando às plantas, isso pode mudar as respostas das plantas e, em última análise, levar a mudanças em sua produtividade geral."
Por meio de um conjunto de experimentos em estufa, Basu e colegas do Laboratório Crowder na WSU e da Universidade Cornell tentaram entender o que acontece com os campos de ervilha da área de Palouse, no leste de Washington. No campo, as plantas enfrentam infestações alternadas de gorgulhos da folha da ervilha, Sitona lineatus , e pulgões da ervilha, Acrythosiphon pisum e um patógeno que os pulgões da ervilha também carregam, o vírus do mosaico da ervilha, ou PEMV.
Os pesquisadores criaram experimentos em que primeiro os gorgulhos se banqueteavam com as plantas, depois com os pulgões, e outros que inverteram a ordem. Eles também incluíram cenários em que as plantas foram infectadas com o vírus e alguns em que não, bem como um grupo de controle.
Depois de remover as pragas, os pesquisadores deixaram as plantas crescerem por uma semana. Em seguida, eles correram amostras de plantas por meio de diferentes conjuntos de análises para avaliar os níveis de hormônio de defesa das plantas e genes de defesa associados, bem como qualidades nutricionais.
Eles descobriram que quando o gorgulho se banha primeiro nas ervilhas, isso aumenta algumas das respostas de defesa antipatógenos das plantas, ajudando-as a se tornarem mais resistentes a uma infecção por vírus.
Se o gorgulho morrer em segundo lugar, depois dos pulgões, ele geralmente reduz as respostas de defesa antipatógeno, de modo que o vírus se espalha mais facilmente.
Por sua vez, as plantas infectadas por vírus tiveram respostas anti-herbívoras mais fortes, liberando compostos que interferem com as pragas que se alimentam de plantas.
Para complicar ainda mais a questão, o estudo descobriu que quando os gorgulhos ajudaram a induzir as respostas anti-patógenos, ele diminuiu a nutrição da planta, reduzindo os aminoácidos disponíveis nas plantas.
Essas interações complexas têm implicações importantes para o manejo de pragas, disse Basu.
“Se soubermos de antemão quando essas interações estão acontecendo, essa informação dará aos agricultores o melhor remédio possível para evitar que seus campos sejam atacados”, disse ele. "Este tipo de informação é realmente importante para o desenho de estratégias sustentáveis ??de manejo de pragas e patógenos."
Este estudo faz parte de uma série de investigações sobre as interações entre muitos organismos que as plantas encontram. Um estudo anterior da Functional Ecology analisou o antagonismo entre um vírus de planta e uma bactéria fixadora de nitrogênio chamada rizóbio, que vive no solo. Um próximo estudo analisa a interação entre os gorgulhos e os rizóbios.
Essas relações complexas são críticas para entender as respostas da planta, disse Basu.
“Em um ambiente natural, uma planta é exposta a diferentes tipos de organismos, não apenas um ou dois, mas muitos”, disse ele. "A ordem e a complexidade - quantos existem, quais tipos diferentes existem e suas interações - afetam como a planta responde a todos esses agressores."
