来自德国耶拿马克斯·普朗克化学生态研究所的研究团队,在生物化学家孙若(Ruo Sun)的领导下,发现了一种对抗木材蛀虫的新方法:利用特定的真菌菌株。
该研究聚焦于欧亚云杉树皮甲虫(Ips typographus),它们大量取食富含酚类化合物的云杉树皮,并将这些化合物转化为对真菌更具毒性的物质,从而构建了对真菌病原体的防御系统。
研究人员在最近发表于PNAS的研究中指出,某些球孢白僵菌(Beauveria bassiana)的菌株能够成功绕过甲虫这种“借用”的防御机制,实现对害虫的感染和致死。
孙若表示,此前已知昆虫会积累植物防御代谢物作为自身防御,但该研究证明了真菌病原体有能力克服这些膳食防御的毒性并引发疾病。
云杉树木(如挪威云杉)会产生芪类化合物(stilbenes)和类黄酮(flavonoids)等次生代谢物,这些物质具有抗菌和抗真菌活性,是树木自身的防御手段。
甲虫通过水解作用去除这些化合物中的糖分,生成对微生物更具毒性的苷元(aglycones),然而,特定真菌似乎已进化出方法来中和这些增强的毒性分子。
鉴于气候变化导致温带森林中树皮甲虫种群数量激增,这种利用生物防治手段的潜力对林业保护具有重要意义,这可能减少对传统化学杀虫剂的依赖。