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Les flavonoïdes produits par les feuilles de sorgho ont montré des résultats prometteurs dans la lutte contre les larves de chenille légionnaire d'automne. Lorsqu'ils sont pulvérisés sur les feuilles de maïs, les flavonoïdes de sorgho retardent la croissance de la chenille légionnaire d'automne et tuent souvent le ravageur, rapportent des chercheurs de Penn State dans une nouvelle étude.
Les résultats de la recherche sont importants, selon Surinder Chopra, professeur de génétique du maïs, car la chenille légionnaire d'automne est un insecte ravageur envahissant qui endommage désormais les cultures de maïs dans le monde entier, limitant considérablement les rendements. Il suggère que les flavonoïdes pourraient être utilisés comme base d'une stratégie de lutte antiparasitaire non toxique pour protéger le maïs.
Les flavonoïdes végétaux sont des composés naturels qui sont souvent considérés comme des pigments dans certaines fleurs, légumes et fruits. Les flavonoïdes sont normalement considérés comme des sous-produits non essentiels du métabolisme primaire d'une plante, qui produit des sucres et d'autres métabolites qui travaillent ensemble pour produire des graines.
"Lorsque vous examinez les feuilles et d'autres parties du maïs cultivé commercialement, vous ne voyez plus la production de ces flavonoïdes", a-t-il déclaré. "Ces composés étaient naturellement présents à un moment donné jusqu'à ce que nous commencions à nous opposer à eux. En fait, nous ne nous sommes pas tellement opposés à eux que nous les avons simplement perdus en essayant de développer des variétés à plus haut rendement."
Pendant deux décennies, le groupe de recherche de Chopra au Collège des sciences agricoles a étudié les lignées mutantes de maïs qui surproduisent les flavonoïdes et a développé de nouvelles lignées qui combinent la surproduction de flavonoïdes avec d'autres traits souhaitables. Et son laboratoire a pris le gène qui produit un composé précurseur de flavonoïdes dans le sorgho et a inséré ce gène dans le maïs pour créer des plantes plus résistantes qui peuvent décourager l'alimentation par les chenilles légionnaires d'automne et éventuellement d'autres ravageurs.
Les chenilles de la légionnaire d'automne sont si destructrices parce qu'elles se nourrissent souvent des jeunes feuilles de maïs à l'intérieur du verticille où elles poussent, a expliqué Chopra. Ils restent à l'intérieur du verticille se gorgeant, et quand le verticille s'ouvre, les jeunes feuilles sont déjà détruites.
Dans l'étude, les chercheurs ont démontré dans une expérience en trois parties que les flavonoïdes de sorgho et de maïs affectent la survie des larves de légionnaire d'automne. Leurs conclusions, récemment publiées dans le Journal of Pest Science , ont révélé que les larves de chenille légionnaire d'automne élevées en laboratoire avec un régime artificiel complété par des flavonoïdes de sorgho présentaient une mortalité significative et une diminution du poids corporel des larves.
Pour comparer les niveaux de survie de la chenille légionnaire d'automne et les dommages causés par l'alimentation, les chercheurs ont développé des lignées de reproduction et cultivé quatre lignées de maïs apparentées au centre de recherche agricole Russell E. Larson de Penn State, deux lignées génétiquement modifiées pour produire des flavonoïdes et deux ne produisant pas de flavonoïdes. /P>
"Les tests d'alimentation ont montré une mortalité significativement élevée des larves qui ont été nourries sur des lignées productrices de flavonoïdes par rapport aux lignées non flavonoïdes ou aux types sauvages", a déclaré Chopra. "Et beaucoup moins de dommages ont été causés aux plants de maïs produisant des flavonoïdes qu'au maïs sans flavonoïdes."
Les chercheurs ont également extrait les flavonoïdes des feuilles de certaines lignées de sorgho et les ont pulvérisés sur les feuilles de lignées de maïs sensibles. L'extrait de flavonoïdes a efficacement réduit la croissance et augmenté la mortalité des larves de légionnaire d'automne, rendant les lignées sensibles résistantes à l'alimentation des larves de légionnaire d'automne.
L'entomologiste de Penn State, Gary Felton, qui a collaboré à cette recherche avec Chopra, a noté que lorsque les chenilles légionnaires d'automne ingèrent des flavonoïdes, leur tractus intestinal est dégradé.
"La membrane qui protège l'intestin de la chenille a été gravement endommagée chez les larves nourries de feuilles de lignées de maïs productrices de flavonoïdes, par rapport aux types sauvages", a-t-il déclaré. "L'efficacité des flavonoïdes en tant que dissuasifs alimentaires démontre le potentiel écologique pour la gestion des larves de chenille légionnaire d'automne." Les composés de sorgho qui repoussent les insectes peuvent être des pesticides respectueux de l'environnement