由一种真菌内生植物产生的虫毒素的广泛的局部地理变异

科学领域:

• 生态生态学 生态生态学
• 进化生物学 进化生物学
• 化学生态化学生态学

背景情况:

• 豆类在共同进化的"军备竞赛"中使用化学防御来对抗食草动物,特别是昆虫种子捕食者.
• 草 (豆类) 产生斯瓦因,一种毒性类,影响牲畜,但其作为一种昆虫威剂的有效性在很大程度上是未知的.
• 斯旺森因是由真菌内生菌Alternaria部分Undifilum合成的,其化学性质已被很好地理解,但生态作用仍然不确定.

研究的目的:

• 调查swainsonine在草中的作用,作为对昆虫食草动物的进化化学防御.
• 量化阿斯特拉加勒斯 (Astragalus lentiginosus) 品种中的斯瓦宁素度和草食水平.
• 评估一般和专业昆虫的斯瓦宁素水平和草食之间的关系.

主要方法:

• 在不同品种的阿斯特拉加勒斯 (Astragalus lentiginosus) 中量化斯瓦宁素度.
• 通过一般和专业的昆虫食草动物对水果和种子的草食水平的评估.
• 统计分析以确定swainsonine度和草禽率之间的相关性.

主要成果:

• 阿斯特拉加勒斯 (Astragalus lentiginosus) 在各个品种的斯瓦因素度中表现出显著的差异,包括在种群和地理尺度上存在/缺席.
• 一般昆虫的草食性没有与斯瓦宁素度的相关性.
• 特殊种子甲虫 (Acanthoscelides) 的草食性随着更高的斯瓦宁素度增加,表明潜在的威作用.

结论:

• 植物中的内生植物产生的毒素系统可以显示复杂的地理变异和生态作用,可能偏离经典预期.
• 这些发现表明,Astragalus lentiginosus,其产生swainsonine的真菌内生菌,以及特殊的种子甲虫之间存在着特殊的共同进化关系.
• 进一步的研究至关重要,以充分了解植物内菌毒素系统的动态及其对共同进化过程的更广泛影响.