Kanabinoidi v rastlini kanabis (Cannabis sativa L.) delujejo kot obrambni mehanizem proti žuželkam, ki se hranijo z rastlinami

·

·

, ,
Male žuželke, odvrača kanabinoidi na rastlini Cannabis sativi

Povzetek

V desetletjih, odkar so znanstveniki identificirali prve kanabinoide, so se raziskave osredotočile skoraj izključno na delovanje in sposobnost kanabinoidov kot zdravil in opojnih snovi za ljudi in druge vretenčarje. O prilagoditveni vrednosti proizvodnje kanabinoidov je znanega zelo malo, čeprav je bilo predlaganih več hipotez, vključno z zaščito pred ultravijoličnim sevanjem, patogeni in rastlinojedci.

Da bi preverili napoved, da bodo genotipi z večjimi koncentracijami kanabinoidov imeli manjšo rastlinojednost, smo uporabili segregacijsko populacijo Cannabis sativa za izvedbo laboratorijskih in terenskih bioloških testov, v katerih smo raziskovali delovanje kanabinoidov pri interakcijah z žvečilnimi rastlinojedci. Na terenu je bila koncentracija kanabinoidov v listih obratno sorazmerna s poškodbami, ki jih povzročajo žvečilni rastlinojedi. Ličinke Trichoplusia ni so na ločenih listih porabile manjšo listno površino in manj rasle, če so se hranile z listi z večjo koncentracijo kanabinoidov.

Za opredelitev razlik v morfologiji žleznih trihomov smo uporabili skenirni elektronski in svetlobni mikroskop. Genotipi brez kanabinoidov so imeli trihome, ki so bili videti sesedli. Za izolacijo kanabinoidov od motečih dejavnikov je bila umetna prehrana žuželk dopolnjena s kanabinoidi v različnih fiziološko pomembnih koncentracijah. Ličinke so manj rasle in imele nižjo stopnjo preživetja, ko se je koncentracija kanabinoidov povečevala. Ti rezultati podpirajo hipotezo, da kanabinoidi delujejo kot obrambni mehanizem proti žuželkam, ki se hranijo z rastlinami.

Avtorji: George M Stack, Stephen I Snyder, Jacob A Toth, Michael A Quade, Jamie L Crawford, John K McKay, John Nicholas Jackowetz, Ping Wang, Glenn Philippe, Julie L Hansen, Virginia M Moore, Jocelyn K C Rose, Lawrence B Smart

Horticulture Research, Volume 10, Issue 11, November 2023, uhad207, https://doi.org/10.1093/hr/uhad207