アブラムシ抵抗性。穀類における非構造炭水化物の見落とされた生態学的側面

Aphid Resistance: An Overlooked Ecological Dimension of Nonstructural Carbohydrates in Cereals.

• Victor O Sadras
• Elias Fereres
• Lucas Borrás
• Elisa Garzo
• Aranzazu Moreno
• Jose Luis Araus
• Alberto Fereres

抄録

穀物中の非構造炭水化物は、生理学的、遺伝学的、育種学的な観点から広く研究されてきた。非構造炭水化物は穀物の充填に寄与する可能性があるが、収量との相関は一貫性がなく、時には負の相関を示すこともある。ここでは、非構造炭水化物に隠された機能があるのかどうかを問いかけ、この疑問に生態学的側面を加え、非構造炭水化物の高濃度摂取がアブラムシの浸透圧恒常性に挑戦しているのではないかと推測し、非構造炭水化物と穀類のアブラムシ抵抗性を結びつける作業仮説を提示している。この命題に照らすと、非構造炭水化物の量と濃度は機能的に異なる形質とみなされるべきであり、量は作物の炭素経済性に関連し、濃度は浸透圧の役割を果たしている。最後に、我々の仮説を検証するための実験のための提案を行う。

Nonstructural carbohydrates in cereals have been widely investigated from physiological, genetic, and breeding perspectives. Nonstructural carbohydrates may contribute to grain filling, but correlations with yield are inconsistent and sometimes negative. Here we ask if there are hidden functions of nonstructural carbohydrates, advance an ecological dimension to this question, and speculate that high concentration of nonstructural carbohydrates may challenge the osmotic homeostasis of aphids, thus providing a working hypothesis that connects nonstructural carbohydrates with aphid resistance in cereals. In the light of this proposition, the amount and concentration of nonstructural carbohydrates should be regarded as functionally different traits, with amount relevant to the carbon economy of the crop and concentration playing an osmotic role. We conclude with suggestions for experiments to test our hypothesis.

Copyright © 2020 Sadras, Fereres, Borrás, Garzo, Moreno, Araus and Fereres.