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蕃薯懂發獨特氣味驅蟲 同時警告鄰居有危險

2019/12/13 — 17:21

香港有句諺語「你都成舊蕃薯咁」形容一個人蠢鈍反應慢,「蕃薯等於蠢」的起源我們無從稽考,但可以肯定的是蕃薯都可以很聰明,至少演化出聰明的機制,在田裡不會被昆蟲當成大餐,並會釋出化學物質警告自身其他部份,以及附近鄰居出現危險。

普朗克化學生態學研究所的植物生態學家 Axel Mithöfer 領導的團隊在上月刊於《科學報告》的報告指,最初團隊留意到台灣兩種蕃薯台農 57 號與台農 66 號有著不同的生長情況。前者黃皮黃肉,較少被蟲蛀,相反較深色的 66 號常常都受到蟲害。為了找出原因,團隊將非洲棉樹葉蟲放到這兩種蕃薯藤上,結果發現兩者在毛蟲進食其葉時都會釋出至少 40 種已知化學物,但台農 57 號則會釋出更大量的 DMNT 。

DMNT 是會散發出獨特味道的化學物質, Mithöfer 形容 DMNT 為「總之你不會想用來做香水」的東西,過去 DMNT 都曾在粟米與椰菜中被分離出,而且可觸發某些植物品種的防禦反應。

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團隊其後設立兩個實驗,看看 DMNT 會否觸發蕃薯的防禦機制。首先,團隊將兩棵蕃薯藤放在一起,其中一棵被鉗弄傷並釋出 DMNT ;然後,團隊再將一棵健康的台農 57 號蕃薯藤曝露於人工合成的 DMNT 中。

結果顯示,在這兩個情況下,曝露在 DMNT 的蕃薯藤都在葉上製造更多稱為 sporamin 的可溶性蛋白質。不過台農 66 號就算在 DMNT 出現下,都無這種反應。

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根據 Mithöfer 的說法,當毛蟲攝取到 sporamin ,其消化會被抑制並因為腸道不適立即停止進食。 Sporamin 是蕃薯根莖中的主要蛋白質,未煮熟是無法被消化,這就是為甚麼人類也必須煮熟蕃薯才可食用。

理論上而言,只要基因改造將所有品種的蕃薯都變成與台農 57 號一樣釋出大量 DMNT ,將會出現相同的防禦反應,又或以 DMNT 製造有效的天然殺蟲劑驅趕害蟲。

當然這只在實驗室設定做到的結果,到底實際在田中 DMNT 的影響力是否如想像中高,又是另一回事,可能一陣風經已吹散 DMNT 得物無所用。至於 Mithöfer 的團隊也無意製造基改蕃薯,因為在歐洲基改農作物是被禁止種植,所以要全部蕃薯都有同樣抗蟲能力,暫時還是想想好了。

報告:
Meents, A.K., Chen, S., Reichelt, M. & et al. (2019). Volatile DMNT systemically induces jasmonate-independent direct anti-herbivore defense in leaves of sweet potato (Ipomoea batatas) plants. Sci Rep 9, 17431. doi: 10.1038/s41598-019-53946-0

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