本報訊 紅薯的植株沒有刺和毒來保護自己。但一項新研究發(fā)現(xiàn)，一些紅薯植株進化出一種“聰明”的方式，讓食草動物知道它們并不是可以“隨意吃”的美餐。當一片葉子受傷后，它會產生一種化學物質警告植物的其他部分和“鄰居”，不要讓自己成為食物。紅薯的種植者可以讓這種植物產生這種化學物質，作為一種天然的害蟲防御方式。
德國耶拿馬普學會化學生態(tài)研究所的植物生態(tài)學家Axel Mithofer在中國臺灣地區(qū)生長的兩種紅薯植株中發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象：黃色薯皮、黃色薯肉的“臺農57”普遍可以抵抗害蟲，但是紅薯皮呈深橘色的“臺農66”卻遭受了害蟲啃食。
為了了解背后的原因，該團隊給饑餓的非洲棉葉蟲喂食“臺農57”和“臺農66”的植株。在近日發(fā)表于《科學報告》的研究中，作者發(fā)現(xiàn)，這兩種植株在毛蟲啃食它們的葉子時，都會釋放出至少40種通過空氣傳播的化合物。但“臺農57”會釋放更多的DMNT，這種化學物質會散發(fā)出一種特別的氣味。“這個味兒不怎么好聞。”Mithofer說，“我們不能期待它像香水那樣。”
DMNT并非一種新化合物，研究人員已經從玉米和卷心菜等其他植物中分離出這種難聞的化學物質，已知它會在某些物種中引起防御反應。
為了確定這種情況是否發(fā)生在紅薯上，科學家做了兩個實驗。首先，他們把兩個植物放在一起，用鑷子把其中一個弄傷，這樣就產生了DMNT。然后，他們將健康的“臺農57”植物暴露在合成的DMNT中。在這兩種情況下，DMNT使暴露的植物葉片中產生了更多的貯藏蛋白sporamin（“臺農66”并沒有同樣的反應）。當棉葉蟲食用這種貯藏蛋白時，“其消化被抑制了，會立即停止進食，因為它們感覺不舒服。”Mithofer 說。
sporamin是紅薯塊莖中的主要蛋白質，生食難以消化，這就是為什么紅薯必須煮熟才能供人食用。Mithofer說：“如果毛蟲能把它煮熟，它們就能吃紅薯了。”他說，理論上，紅薯育種者可以利用基因工程使不同品種的紅薯產生與“臺農57”等量的DMNT，使其產生同樣的防御反應。
不過，植物生態(tài)學家、墨西哥伊拉普阿托國家理工學院的Martin Heil提醒說，這項研究的應用仍然為時過早。Heil說，DMNT可能在實驗室中有效，但在野外，空氣中的化學物質可以“在幾秒鐘內被吹走”。
相關論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.aba5543
