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草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)可不是不衛生的蟲喔!

草地夜蛾的幼蟲。圖片來源:wiki
草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)的幼蟲會啃食玉米的葉片,啃完以後還會把便便拉在剛剛用餐的地方。在我們看來,這就像吃完飯以後在餐桌上大便一樣的不衛生!但是這個行為卻引起了科學家的注意:為什麼牠要這麼做呢?

為什麼這件事值得注意?因為過去的研究發現,毛毛蟲的唾液以及植物葉片傷口的分泌物綜合起來,會刺激植物產生稱為「誘導子」(elicitor)的物質,而誘導子會引發植物分泌茉莉酸(JA,jasmonic acid),接著茉莉酸會使植物產生一些物質,而這些物質會使毛毛蟲覺得植物嚐起來很難吃。甚至,有些玉米會因此而產生一些揮發性物質。這些揮發性物質的構造類似於寄生蜂的費洛蒙,可以將寄生蜂引來之後...幫植物殺死這該死的毛毛蟲(誰說植物沒有報復心?)。

因此,照理來說,毛毛蟲應該要努力避免在植物的傷口上留下什麼吧!那麼,為什麼草地夜蛾要在剛剛吃過的地方上廁所呢?

因此,賓州州立大學(Pennsylvania State University)的研究團隊,收集了草地夜蛾的便便並萃取後,把便便萃取物噴在剛剛被啃咬過的玉米葉片上。

結果很有意思。研究團隊發現,當傷口接觸到便便萃取物以後,玉米葉片便停止產生茉莉酸。取而代之的反應是,在24小時後,另一種化合物,水楊酸(SA,salicylic acid)產生了。

水楊酸。圖片來源:wiki

水楊酸與茉莉酸這兩種化合物在植物中不會同時產生。當植物傷口接觸到便便萃取物後,茉莉酸的產生就會急速下降,水楊酸則開始產出。而且,接觸越多的便便萃取物,這個反應越明顯。

與茉莉酸不同的是,水楊酸在植物的效用,主要在於抑制病原體(細菌與真菌)的繁殖。研究團隊發現,便便萃取物可以抑制玉米大斑病(Southern corn leaf blight,由格孢腔菌目Pleosporales的真菌引起)的發生。

當然,對草地夜蛾來說,由於便便裡面的物質會抑制茉莉酸的產生,因此玉米的葉片不會產生噁心的味道;於是牠便可以開懷大嚼,就可以很快的變胖又變高了!但是對於研究這個現象的團隊來說,他們比較感興趣的是,如果能把便便萃取物中的關鍵物質找出來,或許就可以開發抑制格孢腔菌屬的生物製劑?只是不知道噴洒在完整的葉片上是否有相同的效果呢?筆者從論文目前的結果看來,噴洒在完整的葉片上似乎只有一點點抗真菌的效果;所以這便便萃取物,似乎也沒有這麼好用吧!

參考文獻:

Luthe D.S. et. al., 2015. Maize Plants Recognize Herbivore-Associated Cues from Caterpillar Frass. Journal of Chemical Ecology. (doi:10.​1007/​s10886-015-0619-1)

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