Изменчивость экспрессии химических защитных механизмов у чесночницы черешковой (Alliaria petiolata, Brassicaceae) в природных условиях и в условиях общего сада

Я исследовал содержание глюкозинолатов, ингибиторов трипсина (TI) и активность пероксидазы (POD) у растений чесночницы черешковой (Alliaria petiolata), произраставших в естественных условиях в лесном заповеднике Университета Райта, а также в эксперименте с общим садом, проведённом в теплице на растениях из тех же популяций. В природных условиях растения первого года жизни экспрессировали все три защитных механизма, однако их уровень значительно различался у растений из разных участков леса. Характер пространственной изменчивости был сходным для глюкозинолатов и POD, но не для TI. Механическое повреждение повышало уровни TI и POD, но не влияло на уровень глюкозинолатов. В теплице растения экспрессировали все три защитных механизма на более высоком уровне, чем в природных условиях, однако различий между растениями, собранными на разных участках леса, не выявлено. Повреждение повышало активность POD, но не влияло на уровни глюкозинолатов и TI. Вскоре после пересадки растения из разных участков различались по высоте и длине листьев, но через 4 недели эти различия существенно уменьшились. Пространственная изменчивость экспрессии защитных механизмов, выявленная в природных условиях и исчезавшая в теплице, вероятно, была связана с различиями в качестве среды на разных участках. Участки различались по влажности почвы, pH почвы, содержанию питательных веществ, а также, вероятно, по количеству или качеству света. Несмотря на отсутствие явной генетической изменчивости защитных механизмов между участками, конститутивная экспрессия трёх химических защитных механизмов, её усиление при повреждении и фенотипическая изменчивость между участками могут снижать успешность растительноядных животных при питании отдельными растениями чесночницы черешковой и замедлять адаптацию растительноядных животных к популяциям этого растения.