【Science评论】有趣！红薯被虫咬后，会释放挥发物告知邻近植物

植物挥发性有机化合物（VOCs）是个体间信息传递的主要载体，可介导许多生态相互作用。植物可以释放VOC以吸引食草动物的天敌或者传播到同一植物到远端以应对食草动物进一步的伤害。此外，更有意思的是，相邻的植物也可能识别这些VOC信号，通过启动自己防御反应来减少可预测的损害。

2019年11月22日，Scientific Reports杂志在线发表了来自德国马普研究所Axel Mithöfer和中国台湾国立大学Kai-Wun Yeh课题组合作题为“Volatile DMNT systemically induces jasmonate-independent direct anti-herbivore defense in leaves of sweet potato (Ipomoea batatas) plants”的研究论文。该研究表明红薯在各种食草动物咀嚼后诱导释放挥发性化合物DMNT，该化合物会介导邻近的甘薯植物的全株系统性防御反应。

该研究首先发现生长在台湾的红薯Tainong 57品种通常耐草食动物，而Tainong 66品种却经常受到害虫的食用。之后，研究者让非洲棉叶虫去食用这两种品种的红薯，研究表明两种植物都释放出至少40种化学挥发性的化合物，其中Tainong 57品种特异产生一种叫做DMNT的化学物质（见下图），该物质具有非常明显的气味。以往研究表明这种化学物质会诱导某些物种的防御反应。

进一步将两棵红薯紧挨着，并用镊子将一颗植物弄伤，从而生产出DMNT，研究表明，DMNT会使邻近健康的红薯植物在其叶片中产生更多的Sporamin蛋白，而Sporamin是在甘薯块根中特异表达的一类特殊贮藏蛋白 ,它不仅具有一般贮藏蛋白的特性 ,而且还具有胰蛋白酶抑制剂的活性，能够让昆虫消化受到抑制（如下图）。

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