其他

有些昆蟲不愛吃辣

芥末的嗆辣,可能是趕走害蟲的防禦機制!

撰文/尤哈斯 ( Daisy Yuhas )
翻譯/林雅玲

其他

有些昆蟲不愛吃辣

芥末的嗆辣,可能是趕走害蟲的防禦機制!

撰文/尤哈斯 ( Daisy Yuhas )
翻譯/林雅玲


當我們食用芥末醬時,大概不會聯想到大自然的防禦系統。不過最近的研究顯示,造成芥末嗆辣味道的化學分子能幫植物驅趕害蟲。


美國杜克大學、德國馬克士普朗克化學生態學研究所和美國伊利諾大學香檳分校的研究人員,共同研究芥菜Boechera stricta。他們檢視了生長在美國洛磯山脈的兩個芥菜族群,一個位於蒙大拿州,一個位於科羅拉多州。兩者吃起來都很辣,但還是有些微差異,顯示不同地區的芥菜含有不同的化學組成。研究團隊把詳細結果發表在8月31日的《科學》。


研究人員首先在實驗室分析取自科羅拉多州和蒙大拿州的芥菜標本。分子分析指出,三個屬於BCMA家族的基因帶有製造某個酵素的編碼,可以啟動芥菜產生各種化學分子,造就其獨有的味道。蒙大拿州和科羅拉多州的芥菜擁有的BCMA基因不同,其對應的酵素便製造出相異的味道。


杜克大學的研究人員密契爾–奧茲(Thomas Mitchell-Olds)和同事接著在兩個州的田野種下數千顆兩種芥菜。他們發現蒙大拿州的昆蟲會避開蒙大拿州的芥菜,卻大嚼科羅拉多州的芥菜,這種好惡顯示:蒙大拿州的芥菜擁有特殊配方可嚇阻當地害蟲。有可能是很多世代以前BCMA基因發生一個突變,創造出能成功驅離害蟲的蒙大拿州芥菜,因此這個基因在族群裡普遍流傳。


在科羅拉多州的研究有些微不同的結果。這裡的害蟲味覺較不敏銳,牠們兩種芥菜都愛吃。研究人員必須進一步探究其中差異,但這也可能是科羅拉多州的環境比較競爭,所以飢餓的害蟲必須忍受辛辣引起的胃痛,不然就得餓肚子。


第三個實驗是增加芥菜BCMA基因的變異。研究人員基因改造了阿拉伯芥(Arabidopsis,芥菜的近親),讓它們表現科羅拉多州或是蒙大拿州芥菜的BCMA基因。接著研究人員讓害蟲面對味道濃烈的阿拉伯芥,他們發現BCMA基因變異可能是一種折衷方案。雖然嗆辣的分子會趕走特定昆蟲和病菌,但也會增加其他病蟲害。研究人員希望經由進一步分析,更深入了解這個折衷方案如何影響芥菜味道的地區性演化。