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進入植物和昆蟲化學攻防戰新視角 台大研究登國際頂尖期刊
2026/04/20 07:25 記者林曉雲／台北報導
植物和昆蟲化學攻防戰新視角，台大研究登上國際頂尖期刊。（記者林曉雲翻攝台大官網）
國立台灣大學國際學院全球農業科技與基因體科學碩士學位學程助理教授林育賢，與國際研究團隊及中興大學昆蟲學系助理教授譚景文合作，研究成果近日刊登於生態與演化領域的國際頂尖期刊「Nature Ecology & Evolution」，從分子層級解析植物與昆蟲之間的化學生態互動，為理解兩者長期共演化關係提供新視角。
研究指出，日常生活中聞到像剛割過草地般清新的「青草味」，其實來自植物釋放的「綠葉揮發物」（GLVs），這些分子不只是氣味來源，更是植物在受傷、遭昆蟲取食或面臨環境壓力時釋放的化學訊號，可參與防禦反應、抑制病原，甚至吸引草食昆蟲的天敵來協防，或是提醒周圍植物進入備戰狀態。
林育賢表示，這項研究串連植物生理、昆蟲行為、化學生態與分子演化，提供理解植物與昆蟲共演化的新觀點。也就是說，聞到青草味時，那不只是自然氣息，更可能是植物在面對外界壓力時發出的訊號，是一場持續上億年的植物與昆蟲之間的化學攻防戰留下的痕跡。
研究發現，鱗翅目昆蟲（如毛毛蟲）在取食植物時，唾液中的hexenal isomerase（Hi）酵素，會將植物最早釋放的氣味分子Z-3-hexenal轉換為E-2-hexenal，進而改變植物釋放的氣味組成，由於增加E-2-hexenal可能更容易吸引毛毛蟲的天敵，這種作用可能放大或改變植物的警報效果，形成一種複雜的生態互動。
更特別的是，植物本身也具有能執行相同反應的酵素，但研究顯示，昆蟲與植物的Hi酵素分別來自不同蛋白質家族，顯示雙方雖沿不同演化路徑發展，卻演化出相似的化學功能。
研究團隊分析34種鱗翅目昆蟲後發現，昆蟲的Hi酵素主要分布於較晚分化的類群，且不同物種之間活性差異明顯，顯示該功能是在特定支系中逐步演化形成。此外，研究也透過人工智慧工具分析蛋白質結構與功能，釐清昆蟲Hi的催化機制；植物端的分子演化分析則顯示，相關酵素可能起源於核心被子植物，與植物與昆蟲的互動密切相關。
