Projektbeschreibung
Ein näherer Blick auf die Anpassung von Pflanzen an Angriffe von Pflanzenfressern
Pflanzenfressende Insekten sind eine Gefahr für Einzelpflanzen, da ihre Angriffe unberechenbar sind. Pflanzen weisen eine phänotypische Plastizität im Hinblick auf ihre Abwehrmechanismen und ihre Reaktionsfähigkeit auf. Allerdings kann der induzierte Pflanzenphänotyp weitere Pflanzenfresser anlocken, die Zusammensetzung der Gesamtheit von Angreifern verändern sowie die physiologischen Reaktionsmöglichkeiten der Pflanzen beeinträchtigen. Der adaptive Charakter der Pflanzenplastizität muss im Zusammenhang mit der Vorhersehbarkeit von Angriffen durch Pflanzenfresser untersucht werden. Das EU-finanzierte Projekt MULTIATTACK wird die Gemeinschaftsökologie mit der Modellierung von Netzwerken von Insektengemeinschaften verbinden, um die Vorhersagbarkeit von dynamischen Angreifergemeinschaften bei Kreuzblütengewächsen zu bestimmen. Ferner soll die Konsistenz der Reaktionen von Pflanzenfressern auf induzierte Phänotypen verschiedener Kreuzblütler untersucht und die physiologischen Anpassungen an (un)vorhersehbare Angriffe durch verschiedene Herbivoren verstanden werden.
Ziel
Individual plants are exposed to many stresses with insect herbivores being a prominent one. The occurrence of insect herbivores may be unpredictable in terms of when, by which species, and in which order the attack will take place. To deal with unpredictability of attack, plants are phenotypically plastic in their defence. They respond to attackers with the induction of specific defences and saving costs of defence in their absence. However, the induced plant phenotype may attract additional herbivores, alter the entire community composition of attackers and limit physiological capabilities of plant responses to subsequent attackers. An optimal response to one attacker should thus anticipate these consequences of induced responses. To understand the adaptive nature of plant plasticity to herbivore attack, it is essential to assess fitness consequences of an induced response when plants are exposed to multi-herbivory by their entire insect community. This requires a novel approach of comparing plant species adaptations in defence plasticity to the level of predictability in the dynamics of their insect community, such as order of herbivore arrival. To do so, this research proposal has three objectives: 1) Identifying the predictability of dynamic attacker communities of Brassicaceae species, 2) Understanding physiological adaptations to (un)predictable multi-herbivore attack, and 3) Identifying consistency in responses of insect herbivores to induced phenotypes of different Brassicaceae. By integrating community ecology with network inference modelling of insect communities, the nature of predictability of insect communities of nine annual Brassicaceae plant species will be identified and linked to species-specific physiological adaptations to multi-herbivory. This multidisciplinary community approach will provide novel insights into the evolution of plant phenotypic plasticity in defence, which is a central paradigm in the field of plant-insect interactions.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
6708 PB Wageningen
Niederlande