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甘薯使用单一气味来警告其邻居受到昆虫的攻击

甘薯(番薯))正变得越来越受欢迎:无论是在汤中还是在炸薯条中,它们都越来越与“常规”马铃薯竞争,而令人惊讶的是,这种“常规”马铃薯之间只有遥远的联系。

尽管在经济上不如世界范围内的马铃薯重要,但甘薯具有较高的营养价值,并富含维生素。特别是在亚洲,农作物是重要的营养来源。与马铃薯一样,有各种不同的甘薯品种,它们都表现出自己的特征。就算是在类似条件下在田间种植的栽培品种,在昆虫侵袭方面也可能有显着差异。在以前的研究中,与Tainong 66品种相比,Tainong 57品种对田间食草动物具有明显更高的抗性。受到攻击时,植物的叶子散发出独特的气味。德国耶拿马克斯·普朗克化学生态研究所和国立台湾大学的研究人员想弄清楚一种品种的高抗虫性是否与这种气味有关。他们特别想知道地瓜是否具有通过挥发性信号激活防御反应的机制,如其他植物物种中所述。

首先,科学家研究了植物在被食草动物攻击后发生了什么。抗性品种的植物在受伤的叶子中合成植物激素,这对于激活防御机制很重要。这些植物还散发出一束气味。结果,在太农57的叶子中形成了一种物质(sporamin),这些物质没有受到攻击的直接影响。Sporamin抑制攻击昆虫中的消化酶,使草食动物完全失去食欲。同时,Sporamin是块茎中的主要存储蛋白,也是食用红薯必须煮熟的原因。在气味束中,只有一种物质DMNT负责防御反应:“ DMNT是萜烯化合物,闻起来几乎像草药香脂。

“令我们惊讶的是,只有一种挥发物足以在泰农57品种的甘薯植物中引起特定的防御反应。此外,该植物同时使用同一物质与邻近植物进行通讯,以传播重要信息。 ”,植物防御生理学研究组负责人AxelMithöfer指出。有趣的是,只有抗性泰农57品种的植物以高浓度释放DMNT,并且能够感知到气味。相比之下,泰农66品种的植物释放的DMNT少得多;即使增加了DMNT的水平,这种对草食动物敏感的甘薯品种的植物也无法提高其防御反应的有效性。

Meents解释说:“我们的结果在农业上具有重要意义,因为对耐性品种(如泰农57)的持续栽培可以帮助以自然的方式大大减少食草动物造成的破坏。”与研究中的品种相比,释放更高数量的DMNT并能更有效地感知DMNT的品种的开发可以进一步减少农药的使用。

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