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蚜蟲攜帶的細菌可以抑制植物的防禦機制,防止引來天敵寄生蜂
【2018-01-05】

蚜蟲攜帶的細菌可以抑制植物的防禦機制,防止引來天敵寄生蜂

 

瓦赫寧根大學和牛津大學研究

VAKBLAD ONDER GLAS | 2017-12-07



當植物受到蚜蟲侵擾時,它會散發氣味,吸引寄生蜂(蚜蟲的天敵)。但有些蚜蟲體內有細菌,會抑制植物香氣的排放,不易引來寄生蜂。如果你知道害蟲攜帶這種細菌,你可以更有針對性地使用天敵。

 

過去對於這種細菌的作用機制是未知的。瓦赫寧根大學與研究所(WUR)和牛津大學的研究人員發現這一點,並在著名的科學雜誌 Nature Communications 上發表。

 

你怎麼想到調查這個呢? WUR 昆蟲學教授 Marcel Dicke 說:「我們已經知道蚜蟲帶有各種共生體,可以保護它們免受寄生蜂的直接攻擊。透過腦力激盪, 我們想蚜蟲是否在較早階段進行防禦,即阻止寄生蜂找到它們。事實確實如此。」

 

無性繁殖

蚜蟲是園藝界上的一個大問題。牠們可以迅速繁殖,交配不是必要的:『每個雌性蚜蟲都可以「克隆」自己。』另外,牠們不會產卵,直接產出幼蟲。這樣可以節省時間,這些幼蟲立即開始吸吮植物的汁液。但是,植物也不是沒有任何防禦的,植物會散發一些物質引來蚜蟲的天敵。而蚜蟲也會以各種各樣的方法來避開植物的防禦機制。牠們用針形口器刺吸植物細胞時,植物會散發氣味物質,而蚜蟲會分泌唾液,抑制植物這樣的反應,使植物盡可能少的散發氣味。Marcel Dicke 說:「雖然蚜蟲可以盡量抑制植物散發氣味,但若同時有很多隻蚜蟲在取食時,所有這些非常微弱的氣味信號聚在一起,將成為吸引寄生蜂的一大信號。」

 

針對目標選擇最好的天敵防禦

Marcel Dicke 說:「如果蚜蟲攜帶的細菌合適,可以更有效地抑制植物的氣味信號。每個蚜蟲口中的細菌可能都有所不同,影響程度也不一樣。如果你知道是哪一種,就可以更有針對性地利用天敵來控制蚜蟲危害。」寄生蜂在蚜蟲體中產卵,肉食性,可立即食用蚜蟲。在有問題的細菌存在的情況下,寄生蜂的使用毫無意義,種植者可以更有效地選擇防治天敵。



 

參考原文:https://goo.gl/Gt3o2g

 

註一、每個雌性蚜蟲都可以「克隆」自己。

絕大多數蚜蟲都是雌性的。蚜蟲可進行孤雌生殖或無性生殖。孤雌生殖後代的遺傳物質完全來自於母親,所以它們其實是母親的「克隆」(英文:Clone,複製體)。換句話來說,每個雌性蚜蟲都可以「克隆」自己。

 

蚜蟲孕育一代僅需 4-10 天,每隻雌蚜一次可產 50—100 隻後代,一年大概能繁殖 10-30 代。毫不誇張的說,如果它們沒有天敵的話,1 年之內,蚜蟲就可以覆蓋全球,並且厚度達到 3 千米。這種超凡的生殖能力也成為種族得以延續的有力保障。

 

參考資料:https://goo.gl/h8deka

 

註二、《植物和刺吸式口器昆蟲的誘導防禦與反防禦研究進展》

刺吸式口器昆蟲在長期的進化過程中形成特殊的口針結構,用於專門吸食植物韌皮部篩管細胞的汁液成分。以蚜蟲為例,它們在取食過程中分泌的膠狀唾液和水狀唾液將有效的降低植物防禦反應,其中水狀唾液包含的大量酶類不僅可以幫助蚜蟲穿刺植物韌皮部、刺探到篩管細胞、同時也讓植物感受蚜蟲為害的激發因子,誘導出植物防禦反應和相關抗性基因的表達

 

一般來說,蚜蟲通常誘導植物水楊酸 (SA) 防禦途徑,但也有證據表明茉莉酸/乙烯 (JA/ET) 途徑也參與了蚜蟲誘導植物的防禦反應過程,而蚜蟲會採取反防禦策略避開並適應植物的誘導抗性,使植物 Forisome 蛋白失活,進而持續的在取食位點吸食汁液。由此可見,刺吸式口器昆蟲的唾液分泌物將在昆蟲與寄主植物互作關係中發揮重要作用

資料來源:https://goo.gl/BLup7n

 

註三、《蚜蟲的小小食物鏈》https://goo.gl/tAC8rM