Los áfidos de los cereales afectan de manera diferente los niveles de benzoxazinoides en el trigo durum

Los áfidos son plagas importantes en los cultivos de cereales que causan daños directos e indirectos que conducen a la reducción del rendimiento. A pesar de que el trigo proporciona el 20% de la dieta calórica y proteica mundial, sus respuestas metabólicas al ataque de áfidos, en general, y específicamente su producción de compuestos de defensa benzoxazinoides son poco comprendidas. El objetivo de este estudio fue comparar la diversidad metabólica de plántulas de trigo durum (Triticum turgidum ssp. durum) bajo el ataque de tres áfidos de cereales diferentes: i) el áfido del grano inglés (Sitobion avenae Fabricius), ii) el áfido de la cereza de pájaro y avena (Rhopalosiphum padi L.), y iii) el áfido del bug verde (Schizaphis graminum Rondani), que son algunas de las especies de áfidos más destructivas para el trigo. Se realizaron bioensayos de progenie de insectos y análisis metabólicos utilizando cromatografía/Q-Exactive/espectrometría de masas metabolómica no dirigida y un perfil dirigido de benzoxazinoides en hojas infestadas. Los bioensayos de insectos revelaron que las plantas eran susceptibles a S. graminum, resistentes a S. avenae, y ligeramente resistentes a R. padi. Los análisis metabólicos de benzoxazinoides sugirieron que los metabolitos predominantes DIMBOA (2,4-dihidroxi-7-metoxi-1,4-benzoxazina-3-ona) y su forma glicosilada DIMBOA-glucósido (Glc) se inducían significativamente tras la alimentación de los áfidos S. avenae y R. padi. Sin embargo, los niveles del metabolito de benzoxazinoides HDMBOA-Glc (2-hidroxi-4,7-dimetoxi-1,4-benzoxazina-3-ona glucósido) se mejoraron debido a la alimentación de los áfidos S. avenae y S. graminum, siendo Svevo el más resistente y el más susceptible, respectivamente. Los resultados mostraron una correlación parcial entre la inducción de benzoxazinoides y la reproducción de áfidos. En general, nuestras observaciones revelaron diversas respuestas metabólicas de las plántulas de trigo a la alimentación de áfidos de cereales.