Flavonoïden geproduceerd door sorghumbladeren hebben veelbelovende resultaten laten zien in de bestrijding van larven van herfstwormen. Wanneer sorghum-flavonoïden op de bladeren van maïs worden gesproeid, belemmeren ze de groei van de herfstlegerworm en doden ze vaak de plaag, rapporteren onderzoekers van Penn State in een nieuwe studie.

De resultaten van het onderzoek zijn belangrijk, volgens Surinder Chopra, hoogleraar maïsgenetica, omdat de fall-armyworm een ​​invasieve insectenplaag is die nu overal ter wereld maïsgewassen beschadigt, waardoor de opbrengsten aanzienlijk worden beperkt. Hij suggereert dat flavonoïden kunnen worden gebruikt als basis voor een niet-toxische plaagbestrijdingsstrategie om maïs te beschermen.

Plantaardige flavonoïden zijn natuurlijke verbindingen die vaak worden gezien als pigmenten in sommige bloemen, groenten en fruit. Flavonoïden worden normaal gesproken beschouwd als niet-essentiële bijproducten van het primaire metabolisme van een plant, dat suikers en andere metabolieten produceert die samenwerken om zaadopbrengst te produceren.

"Als je de bladeren en andere delen van commercieel geteelde maïs bekijkt, zie je de productie van deze flavonoïden niet meer," zei hij. "Deze verbindingen waren op een gegeven moment van nature aanwezig totdat we ertegen gingen fokken. Eigenlijk hebben we niet zoveel tegen ze gefokt, we zijn ze gewoon kwijtgeraakt toen we probeerden rassen met een hogere opbrengst te ontwikkelen."

Gedurende twee decennia heeft Chopra's onderzoeksgroep in het College of Agricultural Sciences gemuteerde maïslijnen bestudeerd die de flavonoïden overproduceren en nieuwe lijnen ontwikkeld die overproductie van flavonoïden combineren met andere gewenste eigenschappen. En zijn laboratorium heeft het gen genomen dat een voorloperverbinding van flavonoïden in sorghum produceert en dit gen in maïs ingebracht om veerkrachtigere planten te maken die het eten door herfstwormen en mogelijk ander ongedierte kunnen ontmoedigen.

Herfst-rupsen van legerwormen zijn zo destructief omdat ze zich vaak voeden met de jongere maïsbladeren in de krans waar ze groeien, legde Chopra uit. Ze blijven binnen de kransgorging, en wanneer de krans opengaat, zijn de jonge bladeren al vernietigd.

In de studie toonden de onderzoekers in een driedelig experiment aan dat sorghum en maïsflavonoïden de overleving van herfstlegerwormlarven beïnvloeden. Hun bevindingen, onlangs gepubliceerd in het Journal of Pest Science , onthulde dat vallegerwormlarven die in het laboratorium werden gekweekt op een kunstmatig dieet aangevuld met sorghum-flavonoïden, een significante mortaliteit vertoonden en een verminderd lichaamsgewicht van de larven vertoonden.

Om de niveaus van overleving van de herfstlegerworm en voedingsschade te vergelijken, ontwikkelden de onderzoekers foklijnen en kweekten ze vier verwante maïslijnen in het Russell E. Larson Agricultural Research Center van Penn State - twee genetisch gemodificeerde lijnen om flavonoïden te produceren en twee die geen flavonoïden produceren.

"De voedingstesten toonden een significant hoge mortaliteit van larven die werden gevoed met flavonoïde-producerende lijnen in vergelijking met niet-flavonoïde lijnen of de wilde soorten," zei Chopra. "En er werd aanzienlijk minder schade aangericht aan maïsplanten die flavonoïden produceren dan aan flavonoïde-vrije maïs."

De onderzoekers haalden ook bladflavonoïden uit bepaalde sorghumlijnen en sproeiden ze op bladeren van gevoelige maïslijnen. Het flavonoïde-extract verminderde effectief de groei en verhoogde de mortaliteit van fall-armywormlarven, waardoor de gevoelige lijnen resistent zijn tegen fall-armywormlarven.

Penn State entomoloog Gary Felton, die aan dit onderzoek heeft samengewerkt met Chopra, merkte op dat wanneer herfstlegerwormen flavonoïden binnenkrijgen, hun darmkanaal wordt aangetast.

"Het membraan dat de darm van de rups beschermt, was ernstig beschadigd bij larven die werden gevoed met bladeren van maïslijnen die flavonoïden produceren, in vergelijking met wilde soorten," zei hij. "De effectiviteit van de flavonoïden als voedingsafschrikmiddel toont het milieuvriendelijke potentieel aan voor het beheer van larven van herfstwormen." + Verder verkennen

Insectenafschrikkende sorghumverbindingen kunnen een milieuvriendelijk bestrijdingsmiddel zijn