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为探究多天敌互作与植物防御的关系，研究人员以入侵植物黄独（Dioscorea bulbifera）的 2 种专食性叶甲 —— 叶甲 Lilioceris cheni 和珠芽甲 L. egena 为对象，分析其对茉莉酸（JA）、水杨酸（SA）诱导防御及皂苷浓度的响应。发现两者因取食生态位不同，对植物防御表现出差异响应，为优化生物防治策略提供了依据。
在全球生态与经济遭受生物入侵严重威胁的当下，如何高效且可持续地管理入侵植物成为科学界与生态保护领域的重要课题。经典生物防治（CBC）作为一种利用外来天敌控制入侵物种的策略，虽被广泛应用，但当释放多种天敌时，它们与宿主植物防御之间复杂的互作机制却鲜为人知。尤其是不同天敌是否会因取食生态位的差异，对植物防御产生不同响应，进而影响生物防治的效果，这一系列问题亟待深入探究。
为解开这些谜团，来自美国相关研究机构的研究人员聚焦于美国佛罗里达州的入侵植物黄独（Dioscorea bulbifera）展开研究。黄独凭借其珠芽（bulbil）的无性繁殖能力迅速扩散，而针对它的生物防治中，两种近缘专食性叶甲 —— 主要取食叶片的陈氏叶甲（Lilioceris cheni）和主要取食珠芽的 L. egena，成为研究对象。研究人员希望明确叶片取食者 L. cheni 的危害或 JA、SA 诱导的植物防御，是否会影响 L. egena 在珠芽上的取食行为与生长表现，同时探究黄独中关键皂苷防御化合物薯蓣皂苷元（diosgenin）的浓度变化对两种叶甲取食与存活的影响。该研究成果发表在《Biological Control》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是设计珠芽取食实验，设置对照、JA 处理、SA 处理和 L. cheni 叶部危害处理，测定 L. egena 幼虫的珠芽消耗量（以蜡重和粪便重量为指标）、蛹重及成虫重量；二是开展剂量依赖性实验，在人工饲料中添加不同浓度的薯蓣皂苷元，观察两种叶甲的取食（粪便重量）和存活情况，并运用 R 软件进行多元方差分析（MANOVA）、广义线性模型（GLM）等统计分析。
3.1 珠芽取食实验结果
MANOVA 显示处理对珠芽取食指标有显著影响。尽管不同处理间的蜡重（代表危害量）和粪便重量无显著差异，但 SA 处理组的蛹重和成虫重量显著高于对照组，JA 处理和 L. cheni 危害处理组的蛹重与成虫重量介于 SA 和对照组之间。进一步分析发现，除 JA 处理外，对照组、L. cheni 危害处理组和 SA 处理组中，幼虫粪便重量（取食量）与蛹重呈正相关，表明 SA 处理可能通过影响植物防御信号通路，提高了珠芽对 L. egena 的营养价值。
3.2 剂量依赖性实验结果
对于 L. cheni，其粪便重量和存活率随薯蓣皂苷元浓度的变化呈非线性 “驼峰状” 曲线，低至中等浓度时取食和存活改善，高浓度时下降，符合 “毒素隔离型专食性昆虫” 的特征，暗示其可能通过隔离皂苷抵御天敌。而 L. egena 的粪便重量和存活率随皂苷浓度升高呈线性下降，表现出 “非隔离型专食性或广食性昆虫” 的响应模式，提示其更依赖回避高毒素组织或快速解毒机制。
研究表明，两种叶甲因取食生态位不同（叶片 vs 珠芽），对植物防御的响应策略迥异：L. cheni 通过适应叶片中较高的皂苷浓度，可能利用毒素隔离增强自身防御；L. egena 则避开叶片防御，专攻营养丰富但防御较弱的珠芽，且对皂苷更为敏感。这种生态位分化使得两者的危害具有累加效应，契合 “累积胁迫假说”，即不同天敌通过取食植物不同部位，协同抑制入侵植物生长与繁殖。
该研究不仅揭示了多天敌生物防治系统中 “生态位分化 - 防御响应 - 协同控害” 的机制，为黄独的生物防治提供了 “组合释放 L. cheni 和 L. egena” 的优化策略，还为理解入侵植物与天敌的互作进化提供了新视角。未来研究可进一步关注田间条件下两种叶甲的物候重叠、环境因子对防御信号的调控，以及皂苷代谢通路在不同组织中的差异表达，以推动生物防治技术的精准化与高效化。
