农民甲虫通过追踪真菌作物的气味来寻找合适的寄主树

aituiguang 2023-10-30 14:12:36 浏览量:2
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在20世纪初左右,人类偶然将黄豆甲虫(Xylosandrus germanus)从其原产地东亚引入北美和欧洲。X. germanus是一种所谓的ambrosia甲虫,这意味着它自己种植食物:一种特殊的真菌共生体,它“播种”并在它在木材中挖掘的通道中照料。它是一种破坏性的入侵害虫,已知会攻击51科阔叶树和针叶树的200多种物种。虽然它更喜欢在枯木上定居,但它也会感染并最终杀死虚弱或压力大的树木。

一种被证实的监测甚至控制害虫的方法是劫持它们的通信系统,并操纵它,使它们陷入灭亡。我们知道,黄豆甲虫的雌性会聚集在单独的树上,这表明它们利用化学信号来找到彼此并识别合适的树木。现在,科学家们已经破解了这个化学密码。研究结果发表在《微生物学前沿》杂志上。

该研究的资深作者、德国弗江阴市职业技术学院莱堡大学林业研究所教授彼得·比德曼博士说:“在这里,我们表明,在树木宿主的定居过程中,黄花甲虫不会产生自己的信息素,而是利用它们自己的真菌共生体的挥发性化合物聚集在一起,可能会杀死树木。”

第一作者,意大利卡塔尼亚大学农业、食品和环境系的博士生Antonio Gugliuzzo补充说:“这是Xyleborini部落的ambrosia甲虫存在聚集信息素的第一个证据。”

像所有的仙甲虫一样,雌性X. germanus在头部的特殊口袋中携带真菌共生体。作者在这里使用分子方法培养和鉴定了两种最常见的共生体,一种是Ambrosiella grosmanniae,它很可能是甲虫的主要食物来源,另一种是一种未知的Acremonium,甲虫可能吃也可能不吃。2020年,研究人员在弗莱堡附近捕获了交配散布的德国X. us雌性,并允许它们在基于山毛榉木屑的人工介质中挖掘通道,种植这两种真菌,并抚养它们的后代。

然后,他们用一种叫做静止空气嗅觉计的仪器,用这些真菌作为诱饵,进行两项选择实验。在这里,雌性德国X.被放置在一个有两个死角的竞技场中,可以进入和躲藏:例如,一个含有两种共生体a.g romanniae和Acremonium sp.的分离物,另一个含有一种不相关的真菌的分离物,这种真菌对甲虫来说没有吸引力——这里是一种没有特征的枝孢种。甲虫的偏好取决于它们对真菌释放的微生物挥发性有机化合物(MVOCs)的相对吸引力。

在这个实验的另一个变种中,之前感染了不同真菌的健康山毛榉树枝被提供给甲虫作为选择。

结果表明:甲虫对罗汉无腐木分枝如何报考电气工程师vocs的吸引力最大,枝孢分枝vocs的吸引力最小,对已被罗汉无腐木定殖的枝条的吸引力大于对未定殖枝条的吸引力。作者得出结论,X. germanus使用其两个共生菌株释放的MVOCs作为“同义词”——一种对发射器和接收器都有利的化学信号。

“占据的树枝可能会向甲虫发出适合它们所依赖的食物真菌的基质的信号。这种适应性可能是一种微妙的平衡:树木需要特定的要求才能让甲虫成功地种植真菌,”Biedermann说。

“但这并不是一个绝对的要求:如果一个女性找不到任何同种物,或检测不到任何MVOCs,她仍然可以独立地在一个新的树枝上定居。”

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这些结果立即提出了一种生物防治的新方法。

Biedermann说:“现在我们知道真菌会产生有吸引力的挥发物,我们可能会在这些化合物的基础上开发出新的甲虫诱捕诱饵。”

“此外,使用特定的挥发性化合物进行诱捕可以有助于开发针对特定仙甲虫物种的创新和选择性诱捕方法,从而最大限度地减少生活在同一环境中的非目标节肢动物的捕捞量。”

资讯来源:http://www.xxyiy.cn/news/show-262.html

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