真菌防禦:樹皮甲蟲侵害的永續解決方案

滅蟲人員經常接到關於食木昆蟲的求助電話,這是有原因的。像白蟻、甲蟲和木工蟻這樣的昆蟲不停地啃食牆壁和樹木。為了控制這些害蟲,含毒殺蟲劑一直是傳統選擇。然而,現在一項突破提供了一種替代方法:使用某個特定的真菌品種。

樹皮甲蟲對雲杉樹構成重大威脅,其中歐亞雲杉樹皮甲蟲(Ips typographus)特別具風險。這些甲蟲食用富含酚類化合物的樹皮,這些有機分子因其抗氧化劑和抗菌特性而廣為人知。這些化合物保護雲杉樹皮免受有害真菌的侵害。有趣的是,甲蟲將這些化合物轉化為更強的抗真菌劑,似乎使它們不受真菌攻擊。

然而,科學家已經發現了一種策略,可以突破甲蟲的堅固防禦。德國耶那馬克斯·普朗克化學生態研究所的生物化學家孫若和一個研究團隊發現,某些白僵菌菌株能有效感染並殺死這些害蟲。

在最近發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS)的研究中,孫解釋道,「昆蟲食草動物長期以來被知道會從食物中累積植物防禦代謝物來防衛自己的敵人。然而,正如這裡所顯示的對於白僵菌,真菌病原體能夠繞過這些飲食防禦的毒性並引發疾病。」

第一道防線

由於氣候變化,樹皮甲蟲在溫帶森林中的數量激增。它們的一種常見食物來源是挪威雲杉(Picea abies),這種樹木產生如芪類和類黃酮等有機酚類化合物。芪類作為次生植物代謝物,而類黃酮,作為多酚的一種,通常具有抗氧化作用。雲杉將這些化合物與糖結合,依賴它們的抗菌性。

當甲蟲代謝這些化合物時,附著的雲杉糖通過水解被去除,將它們轉化為對微生物入侵者更加敵對的苷元。儘管如此,某些真菌如白僵菌可以使這些防禦失效。在野外,白僵菌菌株已展示其殺死部分甲蟲的能力,暗示著一條可持續害蟲控制的有希望路徑。

← 返回新聞