东京理科大学先进工学部生命系统工学科的有村源一郎教授和上村卓矢助教发表了一篇综述论文，总结了气味（VOC：挥发性有机化合物）在植物间交流中的作用，以及有关植物感知VOC机制的研究成果。在农业和园艺领域，已经引入了多类环保型新技术，如伴生植物（Companion Plants）和生物刺激剂（与农药和化肥等不同，能促进植物生长和提高植物对环境中非生物胁迫耐受性的物质）。这些技术通过邻近种植可以抑制植食性昆虫危害，或促进植物生长使植物间相互产生积极影响。相关研究成果已在10月11日出版的国际学术期刊《Trends in Plant Science》上发表。
图 植物间通过VOC进行各种交流（供图：东京理科大学）
众所周知，植物通过与其他生物交换VOC来相互交流。例如，花卉释放的气味会吸引蝴蝶和蜜蜂等传播花粉的昆虫，而植食性昆虫吃过的叶子释放的气味可以吸引这些昆虫的天敌昆虫。
研究发现，被植食性昆虫破坏的植物释放的VOC会传播给周围的植物，从而触发它们更强的防御反应。该现象表明，VOC对全球环境和生态系统具有重大影响。每年从树木中释放的数百太克级规模的萜烯，通过气溶胶的形成对气候产生重大影响。
【研究结果详情】
【① VOC对植物的作用】
VOC不仅会在植物组织受损时释放出来，还会从花卉和芳香植物中大量、持续地释放出来，尤其是萜烯类物质，不仅能诱发近缘物种的反应，还能对其他物种产生作用。
【② 植物识别VOC的机制】
虽然植物不像动物那样拥有嗅觉器官，但它们有一种特殊的分子机制可以将VOC直接吸收到叶细胞中，并由此触发细胞内信号传导过程。
【③ 植物间的交流在农业和园艺中的应用】
除伴生植物外，还有一种低成本的精油处理法。如玫瑰精油富含β-香茅醇，能有效激活番茄叶片的防御特性。如果这些技术在实践中能够高效且具有成本效益的方式使用，就可以被广泛应用。
有村教授表示：“近年来，有关植物通过释放气味增强周围植物防御能力的植物间交流（Talking Plants）机制的研究取得了飞跃性进展。目前正在为在农业中应用构筑基础，预计未来这一领域的研究将在全球范围内实现进一步发展和应用”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Trends in Plant Science
论文：Cracking the plant VOC sensing code and its practical applications
DOI：10.1016/j.tplants.2024.09.005
