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植物可以讓蟲蟲自相殘殺!

植物不會動,所以遇到蟲害的時候,是否只能無奈的被咬呢? 過去許多研究發現,其實植物沒有表面看起來那麼無辜的樣子。有些植物會招來打手消滅不受歡迎的客人,如歐洲品系的玉米以及大芻草(teosinte)在遭受西方玉米根蟲(western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera )的幼蟲攻擊時,會分泌一種倍半萜(( E )-β-caryophyllene)召來西方玉米根蟲幼蟲的天敵:線蟲。 但是,能叫打手的畢竟是少數;大部份的植物都是透過分泌如水楊酸(salicylic acid,SA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)等等,來啟動自己的防禦機制。不過近年來的研究也發現,這些防禦機制並不像過去所認為的那麼簡單。一樣是被咬,甜菜夜蛾( Spodoptera exigua ,宿主包括二十科的植物)或是紋白蝶( Pieris rapae ,專門以十字花科的植物為食草)幼蟲的啃咬,所造成的增加與減少表現的基因,只各有21%與12%的基因是相同的;而一樣被吸取篩管的汁液,桃蚜( Myzus persicae ,吸食許多不同科的植物的汁液)與菜蚜( Brevicoryne brassicae ,專門吸食十字花科植物的汁液)的吸食所引發的反應,也只各有7%與4%的基因是相同的。 水楊酸與茉莉酸等分子,是否只能啟動防禦機制、讓植物「全面備戰」而已嗎?最近來自美國的研究團隊發現,植物在感應到茉莉酸時,不只是自己會提高戒備,還會讓蟲蟲自相殘殺喔! 叫打手來已經很恐怖了,還會讓蟲蟲們自相殘殺,這根本就是恐怖片! 甜菜夜蛾幼蟲。圖片來源: Wiki 我們來看看到底是怎麼辦到的吧。當事雙方是甜菜夜蛾幼蟲與番茄( S. lycopersicum ),研究團隊以10 mM、1 mM、0.1 mM 、0 mM(控制組)的甲基茉莉酸(MeJA)連續處理兩天後,於第二次處理完一小時後將八隻甜菜夜蛾的三齡幼蟲放到番茄葉片上,接著連續八天觀察幼蟲的數量以及體重。 結果發現,噴灑最高量MeJA的組別的幼蟲們,自相殘殺的情形最嚴重;而沒有噴灑MeJA的組別,到後面的實驗階段才出現比較明顯的自相殘殺。 為什麼這些蟲蟲要自相殘殺呢?研究團隊認為,可能是因為植物在啟動防禦機制後造成葉片的營養成分減少。過去的研究發現,甜菜夜蛾...

與南瓜共舞的南瓜蜂

南瓜蜂。圖片來源: wikipedia 南瓜蜂( Peponapis pruinosa )又名專家蜂,他們只幫南瓜屬(Cucurbita)的植物授粉。 南瓜蜂與南瓜屬植物都是美洲特產,目前南瓜蜂的分佈區域包括了墨西哥中部以及美國東南部;但南瓜屬植物原產於中美洲,在哥倫布發現美洲之前,美洲原住民便開始栽種它們了。隨著原住民逐漸往北移動,南瓜屬植物也跟著被帶往北美洲。 科學家們想要知道,究竟南瓜蜂是本來就散佈於現在看到牠們的這些區域?還是隨著南瓜屬植物的傳播一起移動? 利用南瓜蜂的DNA標記,科學家們發現:南瓜蜂最早的分佈區域也只有在墨西哥中部,然後隨著南瓜屬植物的散播一路往北移;也就是說,哪裡有植物,哪裡才會有牠們。 不過,科學家們也發現,由於南瓜蜂習慣在南瓜屬植物附近的地面築巢,但是慣行農法會在收穫後以耕耘機整地,使得南瓜蜂在一些區域已經絕跡。這對南瓜蜂的遺傳多樣性也會造成衝擊,也會影響到瓜類植物的產量。因此,未來在推廣農業時,還是應該要好好思考這方面的問題。 參考文獻: Margarita M. López-Uribe, et. al. Crop domestication facilitated rapid geographical expansion of a specialist pollinator, the squash bee Peponapis pruinosa. Proceedings of the Royal Society B, June 2016 DOI: 10.1098/rspb.2016.0443