武汉植物园揭示入侵种群乳汁的物理和化学防御特性的影响因素

入侵植物在入侵地被昆虫取食的压力减小，尤其是缺少专食昆虫的取食。这将导致入侵植物的昆虫防御策略发生演化。植物减少防御的投入，而分配更多资源用于生长和繁殖。诱导防御是在植物受到刺激或伤害时才会表达出来，因而比组成型防御(始终在植物中表达的防御)的成本低。因此，入侵植物在入侵地可能会因为昆虫取食的频率和类型而改变诱导防御的表达。一些植物如大戟科植物受到伤害时，会有乳汁流出并聚集在受伤处。有大量研究证明乳汁可以通过物理和化学的方式防御植食者。

中国科学院武汉植物园硕士研究生顾雪和王毅博士在丁建清研究员指导下，以乌桕(TriADIca sebifera(L.) Small)作为模式植物，检验了植物乳汁防御系统的生物地理差异。他们发现，专食昆虫诱导乌桕产生的乳汁量比广食昆虫多，而且被专食昆虫取食后的入侵乌桕种群比原产地种群产生更多的乳汁量。他们还发现，当被广食昆虫取食后，乌桕乳汁中的单宁含量升高而类黄酮含量下降;但是专食昆虫取食后乳汁中这两类物质的含量均没有显著变化。

该研究是首次在入侵植物入侵地和原产地种群中检验乳汁这种特殊防御方式的演化。研究结果表明了选择压力对入侵种群乳汁的物理和化学防御特性的影响。在入侵地，乳汁产量对植食者更加敏感，但乳汁化学物质的特异性被限制。这些发现将有助于理解植物防御特异性的生态和进化以及在植物入侵中的作用。

该项研究得到了科技部“973”项目(2012CB114104)及中国科学院青年创新促进会会员启动基金(Y329341H02)的支持。相关研究结果在Ecological Entomology上发表。

标签: 乳汁 入侵种群 植物防御特异性

作者：中科院