害蟲再見 更天然環保的除蟲方式

【本刊訊】近日一名英國薩塞克斯大學(University of Sussex)的數學研究人員布萊斯(Konstantin Blyuss)博士與烏克蘭國家科學院(National Academy of Sciences of Ukraine)的研究人員共同發表於《植物科學前沿》(Frontiers in Plant Science)的一項研究,能利用無化學的方式,在不影響其他生物的前提下,保護小麥等作物不受害蟲侵擾。該方法是利用作物自身的基因殺死特定的害蟲,並且不會傷害其他的昆蟲、鳥類及哺乳動物。

布萊斯表示,由於全球目前對於生質燃料的需求日漸增加,對於作物的保護刻不容緩,但保護作物的同時也不能傷害其他的生物與昆蟲。根據統計,全球每年約有多達1300億美元的作物因害蟲引起的疾病而死亡。但過去常使用的化學殺蟲藥劑除了害蟲之外,同時也會撲滅其他的昆蟲。因此要找到能夠兼顧撲滅害蟲及保育其他生物的方法是團隊的主要研究重點。

研究人員表示,在土壤之中,含有可保護植物免受害蟲侵擾的細菌,但目前為止,尚未出現有效利用此細菌的方法,並大規模保護農作物。而布萊斯與研究團隊利用RNA干擾(RNA interference)的方式除去害蟲。他解釋,害蟲需要透過產生蛋白質求生並繁衍後代,而RNA干擾則可以阻止這項過程,以降低害蟲對作物的侵擾。

目前研究團隊透過土壤中細菌所產生的生物刺激素(biostimulants),關閉害蟲的基因。該生物刺激素同時也能關閉植物自身受害蟲影響的基因,進而讓害蟲無法傷害作物。布萊斯表示,透過將植物的種子浸泡在該生物刺激素溶液中,植物內部會產生特殊的化合物,當害蟲接觸化合物時便會死亡。這項方法的優點在於,生物刺激素只會影響特定的害蟲與植物基因,對於其他種類的昆蟲或是動物無害。

研究團隊表示,實驗過程中,將植物浸泡於生物刺激素溶液時,可使該植物的存活率提升52%~92%。與沒有浸泡的植物相比,植物受害蟲侵擾的機率同時下降72%~83%。研究人員認為這個方法極具潛力,由於生物刺激素屬於天然成分,因此未來有機會可以取代過往使用的化學藥劑,減少對環境的傷害。研究團隊未來將持續研究植物如何透過種子及根部吸收更多的生物刺激素,並找尋最有效的吸收方法,以持續抵抗害蟲侵擾。

新聞來源
Konstantin B. Blyuss et al., RNAi-Based Biocontrol of Wheat Nematodes Using Natural Poly-Component Biostimulants., Frontiers in Plant Science, 2019.

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