A nutrition–defence trade-off drives diet choice in a toxic plant generalist
A nutrition–defence trade-off drives diet choice in a toxic plant generalist
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营养与防御的权衡推动了有毒植物多面手的饮食选择
DOI：
10.1098/rspb.2023.0987
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Agrawal, Anurag A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Carlson, Nathaniel J.;Agrawal, Anurag A.
植物毒性决定了食草动物的饮食选择。特别是当食草动物吸收植物毒素时，它们可能会在获得天敌保护和避免毒性之间进行权衡。用于隔离的毒素的可用性还可能与用于隔离食草动物的潜在食物来源的营养质量相权衡。我们假设饮食混合可能允许隔离草食动物平衡营养和防御（通过植物毒素的隔离）。因此，我们在这里讨论大型乳草虫（Oncopeltus fasciatus）的饮食混合和隔离，当它们在饮食中有不同的毒素（cardenolides）。在没有来自首选食物（马利筋种子）的毒素的情况下，大型马利筋虫以营养充足的无毒种子为食，但通过营养贫乏但富含硬核素的马利筋叶和茎组织来补充它们的饮食。这种饮食变化与昆虫生长减少相对应，但促进了防御性毒素的隔离。昆虫以叶片和茎组织为食，也会大量诱导植物产生石心酮，这可能有利于这种抗石心酮的食草动物。因此，在这种有毒的植物多面手中，隔离似乎推动了饮食混合，即使以营养不良的植物组织为代价。
Plant toxicity shapes the dietary choices of herbivores. Especially when herbivores sequester plant toxins, they may experience a trade-off between gaining protection from natural enemies and avoiding toxicity. The availability of toxins for sequestration may additionally trade off with the nutritional quality of a potential food source for sequestering herbivores. We hypothesized that diet mixing might allow a sequestering herbivore to balance nutrition and defence (via sequestration of plant toxins). Accordingly, here we address diet mixing and sequestration of large milkweed bugs (Oncopeltus fasciatus) when they have differential access to toxins (cardenolides) in their diet. In the absence of toxins from a preferred food (milkweed seeds), large milkweed bugs fed on nutritionally adequate non-toxic seeds, but supplemented their diet by feeding on nutritionally poor, but cardenolide-rich milkweed leaf and stem tissues. This dietary shift corresponded to reduced insect growth but facilitated sequestration of defensive toxins. Plant production of cardenolides was also substantially induced by bug feeding on leaf and stem tissues, perhaps benefitting this cardenolide-resistant herbivore. Thus, sequestration appears to drive diet mixing in this toxic plant generalist, even at the cost of feeding on nutritionally poor plant tissue.
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