植物伙伴关系：真菌帮助云杉树抵御芽虫攻击

阿尔伯塔大学的研究表明，树木和真菌是如何协同生存并保持健康免受昆虫攻击的——这一联盟可能会带来更具弹性的森林。

新的研究表明，内生植物——由细菌和真菌组成的微小微生物，无害地生活在白云杉的组织中——通过产生有毒化合物来击退或杀死东部云杉芽虫，帮助树木自我防御。

监督这项研究的农业、生命与环境科学学院教授、森林昆虫学家Nadir Erbilgin说，这一发现为真菌如何帮助保护树木免受落叶昆虫的侵害提供了“清晰、详细的解释”。

他补充道：“这项工作标志着在了解白云杉的天然抗虫性方面迈出了一大步，并可能适用于所有针叶树物种。”。

“这就像发现树木有秘密盟友在幕后保护它们。”

为了了解更多关于内生菌如何帮助保护树木的信息，研究人员从成熟的白云杉中收集了针叶，并通过DNA测序鉴定了驻留真菌，然后在实验室中进一步培养了一些真菌。他们还用真菌内生菌的混合物接种了白云杉幼苗，以确定这些真菌群落的变化是否改变了树木的防御化学。

结果表明，真菌内生菌通过两种方式帮助树木防御害虫，“通过加强树木的自然防御和直接对抗昆虫，”Aziz Ullah说，他领导了这项研究，获得了森林生物学和管理博士学位。

首先，内生菌通过增加萜烯的产量来增强树木自身的化学防御，萜烯是树木中的代谢物，有助于对虫害进行化学防御，还有其他有助于阻止昆虫的天然化合物。

同样，真菌本身也会通过其组织或释放挥发性有机化合物产生有毒物质，这些物质会直接伤害或杀死芽虫幼虫。

这些发现证实了“植物伙伴关系假说”，该假说是由参与该研究的研究人员开发和测试的。假设是真菌有助于产生化学物质，使植物对害虫更具抵抗力。作为交换，真菌受益于生活在植物内部并从中汲取营养。

乌拉指出：“通过证明这一假设，我们表明真菌内生菌不仅仅是被动的乘客；随着时间的推移，它们与植物一起进化，以提高树木的生存率，特别是在阻止昆虫攻击方面。”。埃尔比金说，这项研究为如何利用该联盟来帮助保护森林和控制害虫开辟了新的研究途径和行业潜力。

“农业和林业研究人员和公司可以通过制定更自然、可持续的策略来保护森林免受芽虫爆发的影响，从而在不严重依赖化学杀虫剂的情况下降低树木死亡率。”

他指出，了解特定的内生菌可以增强树木的防御能力或击退芽虫，也为选择、繁殖或接种有益真菌伴侣的树木提供了可能性。

“这可能会导致更健康的森林，更能抵御害虫压力。”

他补充道，这些发现也有助于控制其他经济和生态上重要的针叶树物种中的其他害虫种群，并指出他的实验室现在正在对洛杰波尔松进行类似的实验，以对抗山松甲虫。

研究结果发表在《植物、细胞与环境》杂志上。p