根の半寄生虫は、植物群集を調節し、宿主種の成長を抑制する上で重要な役割を果たすことが知られています。 ただし、科学者は、これらの相互作用における寄生虫の遺伝的変異と可塑性の役割をまだ明らかにしていません。 ドイツのマールブルグ大学フィリップス大学のベレン・モンカルヴィロとディートハルト・マティーズは最近、ヨーロッパアカガラガラの遺伝的変異の影響を研究し、次のことを発見しました。 植物の捕食者は、昆虫の捕食者と同じ規則に従っていない可能性があります.
最近の実験で、Moncalvillo と Matthis は根半寄生虫の XNUMX つの科から植物を育てました。 Rhinanthus alectorolophus、 XNUMX つの潜在的な寄主種 (XNUMX つの牧草、XNUMX つのマメ科植物、および XNUMX つの広葉樹) を持ち、寄主を持たないヨーロピアン イエロー ガラガラ。 根の半寄生虫は、他の植物の根系を利用することによってその栄養の一部を得る植物種です。 この寄生行動により、自分の食物を光合成しながら、他の方法では利用できない栄養素と水を吸収することができます. 生物学者は、寄生虫、宿主のバイオマス、および全体的な生産性のフィットネス関連および形態学的特性を測定しました。
科学者たちは、寄生虫のバイオマスやその他の形質が異なる宿主種に応じて強い可塑的変化を示したものの、それらの母体の寄生虫ファミリーもそれらの性能に影響を与えることを発見しました. この違いは、さまざまな宿主植物への適応の基礎となる可能性のある遺伝的変異があることを示しています。
興味深いことに、異なる宿主間で家族のパフォーマンスに負の相関関係はありませんでした。これは、根の半寄生虫がプラスチックのジェネラリスト遺伝子型を持ち、宿主種の使用に制約されていないことを示唆しています。
トレンドに逆行した唯一の植物はフォーブでした シナピスアルバ、ホワイトマスタード。 ホワイトマスタードで育てたイエローガラガラは、寄主なしで育てたイエローガラガラよりも生長が悪かった。 Moncalvillo と Matthies は、これは、ホワイト マスタードがイエロー ガラガラに対してある程度の耐性を持っていることを示していると主張しています。
科学者たちは、すべての宿主種の中で最大のバイオマスを持つ寄生虫の家族は、最小の宿主に関連する傾向があることを発見しました. これは、半寄生虫に対して植物学者によって提案された最大の資源抽出ではなく、最適な程度の病原性および慎重な資源抽出とは対照的に、宿主への負の影響の増加に対する自然選択がある可能性があることを示しています。
ただし、複数の寄生虫個体が同じ宿主個体に寄生している場合は、最大のリソース抽出が優先されると、Moncalvillo & Matthies は述べています。 宿主は寄生虫にとって栄養素と水の供給源であるだけでなく、光の潜在的な競争相手でもあるため、宿主の成長を大幅に低下させる半寄生虫による宿主資源の最大利用が選択される可能性があります。 このため、大きな宿主よりも小さな宿主に強い悪影響を与える寄生虫は、病原性を高めるための選択によるものである可能性があります。
繰り返しになりますが、動作が異なる唯一の植物はホワイト マスタードでした。 Moncalvillo と Matthies は次のように書いています。
驚いたことに、寄生虫のサイズと シナピス 同じ鉢で育てた個体。 として シナピス 明らかに不適切な宿主であり、その負の影響が予想された シナピス 植物 R. アレクトロフス 光と栄養素をめぐる競争により、サイズが大きくなるにつれて増加します。 正の相関関係の考えられる説明は、寄生虫が寄生によってある程度のリソースを獲得している可能性があり、この利点が個々の宿主のサイズに正の関係にある可能性があるということです。
モンカルビージョ & マティーズ 2023.
Moncalvillo と Matthies がさまざまな宿主への影響で発見した遺伝的変異は、草地の多様性を回復するための半寄生虫の遺伝的多様性の重要性を強調しています。および宿主種の利用可能性の時間的変動。 トレードオフがなければ攻撃する この 草は、攻撃する準備が整っていないことを意味します それ 草の場合、専門化への意欲はありません。そのため、多様性により、種はパッチに入るほとんどのものに取り組むことができます.
この実験は、根の半寄生虫の隠された秘密に光を当て、植物群集の構成と生産性に影響を与えるキーストーン種としての役割についての新しい洞察を提供します。
記事を読む
Moncalvillo、B.およびMathies、D.（2023）「寄生植物の性能と宿主への影響は、寄生種子ファミリーと宿主種の間の相互作用に依存します" AoB PLANTS、15(2)、p。 lac063. 入手可能: https://doi.org/10.1093/aobpla/plac063.
