山茶屬植物（Camellia）的氣味溝通術

 

山茶。圖片來源：維基百科

植物能靠著氣味進行溝通，這已經不是新聞了。不過，過去的實驗都是測試同種植物之間的溝通，不同種植物好像還沒有測試過。

最近日本的研究團隊測試了同為山茶屬（Camellia）的兩種植物之間的溝通。這兩種植物一種是山茶（Camellia japonica），另一種是雪山茶（C. rusticana）。

首先，研究團隊將植物分成三組：「剪切組」、「控制組」、「剪切並封袋組」。每組由兩株相鄰的植物組成，這兩株植物上他們選擇了三個分枝：一個作為受損處理的分枝（被稱為「處理分枝」），另外兩個分枝分別來自同一植物（「同植物檢測分枝」）和隔壁植物（「隔壁植物檢測分枝」）。

然後，控制組不處理，只標記分枝；剪切組則將一半的葉子剪掉以模擬損傷，並使揮發性化合物從被剪切的葉子中散發出來；剪切並封袋組則在剪切後用塑膠袋封住損傷部位，阻止揮發性化合物的釋放。

剪切並封袋組，他們將處理分枝（人為剪切後）包裹在塑膠袋中24小時來收集揮發性化合物。然後，將收集到的空氣（含揮發性化合物）轉移到被新塑膠袋覆蓋的檢測分枝上。這些檢測分枝便會接收來自剪切處理的揮發性化合物，以研究其對植物防禦反應的影響。

接著，研究團隊讓植物自然地生長在環境中，過一段時間後（例如，一個月）檢查所有分枝的受損情況，包括處理分枝、同植物檢測分枝，以及鄰近植物檢測分枝。他們細分不同類型的損傷（如咀嚼、病害、葉礦蟲、介殼蟲和捲葉），透過統計方法分析損傷數據，來確認之前的人工處理是否顯著減少了植物的受損程度。

結果發現，當植物暴露於來自已損傷植物的揮發性化合物時，它們的抗性確實得到了提升。這意味著植物間能夠透過揮發性化合物進行的溝通不僅可以傳遞「警報信號」，還能夠活化鄰近不同種植物的防禦機制，從而增強它們對植食性昆蟲和病原體的抵抗力。而且，這種透過揮發性化合物傳達的抗性效果可以持續三個月之久。

當然，這個論文只測試了同屬不同種的植物。接下來應該要來測試一下同科但不同屬也不同種的植物、甚至可以測試不同科之間的植物！

參考文獻：

Sakurai, Y., Ishizaki, S. Plant–plant communication in Camellia japonica and C. rusticana via volatiles. Sci Rep 14, 6284 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-56268-y