漂泊

守望相助的植物

作者:H.-D. Huang
2000/08/06


某些受到草食性昆蟲啃食的植物能藉由費洛蒙物質，警告周圍植物防禦蟲害。這種特性給了科學家研發新一代農藥的靈感。
許多種植物在受到傷害時，都會散發化學物質，警告其鄰居即將來到的危險﹔可能是一群飢餓的昆蟲，也可能是一具剪草機。日本京都大學的Junji Takabayashi及其研究同僚發現：當賴馬豆(lima bean, Phaseolus lunatus)的葉子遭到spider mite (Tetranychus uticae) 的啃食時，會散發出訊息物質，這種化學物質會使得周圍其他植物啟動特定基因，在體內合成令昆蟲難以下嚥的植物鹼，免受其危害。

但是研究人員同時發現，若是用剪刀將葉片剪下，受傷的植物將只產生消炎物質將傷口封蓋，以免傷口發炎感染。這些物質雖然也會隨風飄散至其他植物處，卻不會引發抗蟲的生物鹼合成反應。這種差別反應可以使植物本身節省合成化學物質的能量，而且部分生物鹼也會對植物本身造成毒害。那麼，植物究竟如何辨別剪刀與昆蟲口器的差異呢？研究人員臆測，昆蟲的唾液極有可能提供了植物辨別的根據。

事實上，有關植物化學防禦物質的研究已有相當成果：一種南美洲的馬鈴薯，能模擬一種蚜蟲的警戒費洛蒙，足以使在植株上的蚜蟲嚇的四散奔逃﹔其他幾種植物，包括前述的賴馬豆，則會分泌吸引性的費洛蒙，吸引其他肉食性或寄生性昆蟲前來，進而達到消滅其天敵的目的。Takabayashi及其研究團隊現正在研究，被引發化學防禦反應的植物是否同時產生費洛蒙，使得更多的植株為可能即將迫近的危險做出最佳防禦。他們希望將來能夠以人工合成這種費洛蒙，如此一來，只需極少的劑量便能使植物自行防禦病蟲害，而且不會有農藥殘留等環保問題。