Anlagen um Insekt Parfüm produzieren könnte als Pestizide wirken.

Schwedische und amerikanische Forscher haben erfolgreich gestaltet, Pflanzen produzieren chemische Lockstoffe wie freigegeben durch Insekten, Kameraden zu finden. Sagen sie ihre Pflanze Fabriken zu locken und fangen Ärgernis Fehler als umweltfreundliche Alternative zu Pestiziden verwendet werden könnten und synthetisch hergestellten Lockstoffe.

Verwenden einen mehrstufigen Prozess, um einen naher Verwandter des Tabakbetriebes genetisch zu verändern, schob die Forscher Obstbäume die Anlage um ein Molekül zu produzieren, die imitiert Sexualpheromone veröffentlicht Weibchen zwei Mottenarten, die ernähren. Dann fallen gespickt mit der Pflanze gemacht Moschus eingesetzt und festgestellt, dass sie effizient Männchen beider Arten gefangen.

Grüner Chemie in einer Fabrik

Das Team von Lund und Kansas State-Universitäten und der schwedischen Universität für Agrarwissenschaften, sagen, dass der Prozess eine grüne Chemie voraus über synthetische Insekt Sex-Hormon-Produktion und Sprühen von Pestiziden darstellen könnte.

"Unsere langfristige Vision ist es, maßgeschneiderte Produktion einer Motte-Pheromon-Komponente in gentechnisch veränderten Pflanzen zu entwerfen," schreiben sie in einer Studie in der Fachzeitschrift Nature Communicationsveröffentlicht. "Solche vollsynthetisches Vorbereitung der Sexualpheromone ist eine neue und kostengünstige Art und Weise produzieren, mittlere bis große Mengen an Pheromonen mit hoher Reinheit und ein Minimum an gefährlichen Abfällen."

Timothy Durrett, ein Kansas State University Biochemie und molekulare Biophysik Assistenzprofessor an der Forschung teilgenommen sagt, es gibt zwei gute Gründe, um Insekten Hormone in Pflanzen machen.

"Diese Pheromone chemisch zu machen erfordert giftige Lösungsmitteln und produziert gefährlichen Nebenerscheinungen," er sagt Txchnologist. "Wenn wir haben, kann die Pflanze kümmern und eine Fabrik zu werden, dann ist es ein grüner Weg Chemie zu tun. Zweitens würde diese transgenen Pflanzen im Feld setzen Schädlinge von Pflanzen anziehen."

Ihre Idee ist, veränderte Organismen als Teil erweiterte Schädlingsbekämpfung genannt integrierten Pflanzenschutzes zu verwenden. Ein solcher Ansatz nutzt Kombinationen von mechanischen, biologischen und chemischen Regulierungsbehörden Schädlingspopulationen Weg von Pflanzen und ziehen Sie sie auf Bereiche, wo der wirtschaftliche Schaden, den sie anrichten können minimiert wird. Diese Methode sucht, um Abhängigkeit von Teppichboden Ackerland mit gefährlichen Pestiziden zu verringern. "Es wird natürlich eine Menge Umwelttests zuerst", sagt Durrett. "Und wir sind noch sehr weit von diesem Ziel, aber es würde deutlich verringert die Anzahl von Pestiziden auf Feldern entsorgt."

Erstellen einen komplexen Pfad zu chemischen Produktion

Gene wurden der Pflanze Nicotiana Benthamiana hinzugefügt, um eine biosynthetische Bahn für Motten Pheromon Produktion in den Blättern verursachen. Diese wurden verschiedene Falter und Pflanzen entnommen und zusammen genäht, um das Molekül durch vier-Stufen-Prozess herzustellen. Das Team verließen sich auf Durrett Arbeit zu isolieren und Klonen ein Enzym, welches eine Acetyl-Gruppe auf die Pheromon-Molekül für die biosynthetische Bahn vierte und letzte Schritt wendet. Er untersucht das Enzym namens EaDAcT und isoliert aus dem blühenden Zierpflanzen brennenden Dornbusch als Komponente in der Biokraftstoffproduktion. Aber das schwedische Team brauchte es in ihr Rezept für die Anlage der Pheromon-Herstellungsprozess abgeschlossen.

"Wir gemeinsam einen langen molekularen Weg in Pflanzen, um Moleküle zu produzieren, produzieren sie normalerweise nicht zu machen," sagt Durrett. "EaDAcT ist nicht sehr effizient, gerade jetzt zu machen, die Pheromone, die im Vergleich zu anderen Teilen des Prozesses, aber wollen wir unsere Arbeit fortsetzen. Es ist recht ordentlich, Biochemie der Pflanzen zu verwenden, um rationale Wege für die Biosynthese von Chemikalien zu entwerfen."

Synthetische Pheromone Insekten sind bereits im Pflanzenschutz eingesetzt. Ob natürliche oder synthetische, diese Hormone wirksame Lockstoffe sind, da sind jeweils für eine Spezies und sie durch die Luft über weite Strecken reisen, so dass sie eine unwiderstehliche Versuchung für Möchtegern geflügelte Lotharios.

"Pheromone sind umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen Pestiziden für die Bekämpfung von Schadinsekten und in der Tat synthetische Pheromone für diesen Zweck in großen Mengen produziert werden," schreiben die Autoren in ihrem Papier. "Aktuelle Standardansätze für Pheromon Synthese erfordern den Einsatz von gefährlichen Chemikalien oder können bei der Herstellung von gefährlichen Abfällen Nebenprodukte führen. Wir bieten zur Überwindung der Probleme, die synthetische Pheromone Produktion von entwerfen und entwickeln innovative grüne Chemie Alternative bei gleichzeitiger Minimierung der Gefahren. Unsere Strategie beinhaltet die Verwendung von eine kostengünstige Fabrik eine Suite von biosynthetischen Enzyme zur Herstellung von Motte Pheromone zum Ausdruck zu bringen."

Durrett fügt hinzu: "Wir setzen Sie diese in das Feld für einen Versuch und sie tatsächlich arbeiten."_FITTED Wir hoffen, dass dies für die Umwelt nützlich sind."

Diesen Beitrag ursprünglich veröffentlicht auf Txchnologist. Txchnologist ist ein digitales Magazin von GE, das erforscht die Welt der Wissenschaft, Technologie und Innovation vorgestellt.

Führen Sie Bild mit freundlicher Genehmigung von Hulton Archive/Getty Images