林柏安 Po-An Lin

環境變遷下植物與昆蟲的化學互動

我長期研究植物在變動環境下與植食性昆蟲之間的化學互動。植食性昆蟲是農業生產中重要的限制因子之一，對糧食安全與農業永續構成相當的威脅。解析植物抗蟲防禦與植食性昆蟲之間的互動機制，是基礎生物學的重要課題，也對永續植物保護與農業有相當意義。我的研究核心在於釐清水分與光照等非生物因子，如何影響植物抗蟲策略以及其他生態與演化的後果。我系統性分析水分對植物抗蟲策略的影響，發現植物會隨水分環境調整抗蟲機制。缺水時植物傾向強化次級代謝物與直接抗蟲策略，缺水同時改變植物揮發物，影響植物招募肉食性動物的能力，進而影響間接的抗蟲策略。相關成果協助釐清長期存在的概念混淆，並建立可銜接生理、生態與應用研究的理論架構。此外，我的研究首次實證植物氣孔直接參與植食性昆蟲誘導之防禦反應。以夜蛾為模式系統，我運用 CRISPR-Cas9 技術剔除昆蟲唾液中的重要酵素，證明其可誘導植物氣孔關閉，進而抑制防禦性植物揮發物的釋放，揭示植食性昆蟲可透過操控植物水分/光相關反應（氣孔行為），削弱植物抗蟲系統。近期我們我進一步提出以光環境為核心的「顯著氣味假說」，指出植物揮發性物質的日夜節律會影響昆蟲利用化學訊號搜尋寄主的效率，並在長時間尺度上形塑其食性演化路徑。我的研究橫跨分子機制、生態互動與演化尺度，強化對環境變遷下植物—昆蟲交互作用的理解，並為永續植物保護策略提供科學基礎。