Как хлопчатник приспособился к выживанию?

Хлопок, как и все виды в экосистеме, находится под постоянным давлением, чтобы адаптироваться к изменениям окружающей среды. И за миллионы лет естественной эволюции хлопку удалось адаптироваться к целому ряду условий, от влажных тропиков Южной Америки до засушливых полупустынь в субтропиках. Сегодня этой адаптации помогает биотехнология.

Природа предлагает множество физических переменных, поэтому растения должны реагировать на жару, холод, засуху, засоление и вредителей, изменяя себя, чтобы выжить. Температура, влажность и физические условия также влияют на то, насколько хорошо саженец хлопка начнет расти. Даже если посадить в правильных условиях, почвенные условия из-за дождя или низких температур могут привести к медленному росту саженцев или его прекращению.

Хлопок уникален среди сельскохозяйственных культур тем, что это многолетнее растение, которое было выведено как однолетнее растение. Большинство дикорастущих растений хлопчатника произрастают в субтропиках, но сейчас их выращивают в умеренном климате, включая Аргентина, Австралия, Северная Корея, северо-западный Китай, Северный Кавказ, Болгария, Румыния, Италия и Испания. Во всем мире «американский длинноволокнистый хлопок», или высокогорный хлопок, выращивается на 90 процентах земель.

Левантский хлопок и азиатский древесный хлопок издавна культивируются в Африке и Азии и естественным образом приобрели ценные свойства, в том числе устойчивость к болезням, засухе и сосущим насекомым-вредителям. Их коробочки направлены вниз, что предотвращает намокание волокон во время сильных дождей. В 1906 году в США выращивали сотни сортов хлопка, но лишь немногие из них сопротивлялись вертициллийскому увяданию и фузариозу, в результате чего высокогорный хлопок оставался наиболее используемым сегодня.

Хлопковый долгоносик, который не является родным для Соединенных Штатов, когда-то опустошал хлопок на большей части хлопкового пояса Америки после того, как был впервые обнаружен в 1892 году. Долгоносик возник в Центральной Америке, где питался местным хлопком и адаптировался к домашнему хлопку в доколумбовые времена. Повреждение хлопка происходит, когда самка долгоносика откладывает яйца и личинки начинают питаться. По данным Королевского химического общества, хлопковое растение «производит бета-мирцен в качестве сдерживающего фактора, но коробочка долгоносик использует это соединение в качестве исходного материала для биосинтеза грандизола, который действует как агрегация феромон ».

Некоторые биотехнологические компании используют почвенную бактерию bacillus thuringiensis (Bt) для выработки гена Bt-токсина, который затем размножается в хлопке. Токсин проникает в кишечник вредителей, таких как долгоносик, и убивает их. Но во время недавнего жаркого засушливого лета на юге Bt-хлопок не мог производить достаточно токсина и не справлялся с розовыми коробчатыми червями, обычным вредителем хлопка.