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【科技日報】寄生植物不同寄主間傳遞信號機(jī)制揭示 為植物病蟲害防治開辟新途徑 文章來源:科技日報 | 發(fā)布時間:2017-07-31 | 作者:顧鋼 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 中國科學(xué)院昆明植物研究所吳建強(qiáng)課題組與德國馬普化學(xué)生態(tài)學(xué)研究所合作,發(fā)現(xiàn)了名為菟絲子的寄生草本植物具有在寄主植物間傳遞抗蟲信號能力。此項(xiàng)研究對于了解抗蟲系統(tǒng)性信號有重要意義,也對農(nóng)業(yè)治理寄生植物危害提供了新的啟示。 寄生植物通過特殊的吸器從寄主獲取營養(yǎng)、水分等生長所需物質(zhì),影響寄主生長和繁殖。菟絲子就是旋花科的莖全寄生植物,能從寄主獲取很多物質(zhì),包括水分、營養(yǎng)、蛋白質(zhì)、mRNA以及次生代謝物等。自然界中,菟絲子常能同時寄生在多個鄰近寄主上,從而將不同的寄主連接起來。 吳建強(qiáng)課題組與德方鮑德溫教授合作,創(chuàng)新性地提出了“菟絲子及其連接的不同寄主形成微群落”這一嶄新概念,并且發(fā)現(xiàn)在這種微群落中,菟絲子能在不同寄主植物間傳遞有生態(tài)學(xué)效應(yīng)的抗蟲系統(tǒng)性信號。他們用菟絲子將不同寄主植物進(jìn)行了連接,當(dāng)對其中一株植物做昆蟲啃食處理后發(fā)現(xiàn),被啃食葉片產(chǎn)生某種系統(tǒng)性抗蟲信號,能夠被傳遞到臨近未被啃食的植物上,從而激發(fā)其抗蟲響應(yīng);另外,系統(tǒng)性信號還能通過菟絲子傳遞到不同寄主形成的微群落,從而激發(fā)轉(zhuǎn)錄組和代謝物響應(yīng),并提高其抗蟲性。 該系統(tǒng)性抗蟲信號在不同物種間傳遞非常穩(wěn)定,甚至可以在不同科的寄主植物間傳遞,并激發(fā)抗蟲性,而且茉莉酸在此系統(tǒng)性信號的產(chǎn)生或傳遞過程中扮演著重要角色。他們的研究還指出,菟絲子傳導(dǎo)的抗蟲系統(tǒng)性信號產(chǎn)生和傳播速度非常快,大約1厘米/分鐘,而且可以遠(yuǎn)距離傳遞(超過100厘米)。菟絲子對大豆、煙草、野西紅柿等農(nóng)作物有較大影響,可用來防止植物蚜蟲、斜紋夜蛾等蟲害。 曾在馬普化學(xué)生態(tài)學(xué)研究所攻讀博士、現(xiàn)在中科院昆明植物所的吳建強(qiáng)教授表示,盡管寄生植物一向被視為對寄主有害無益,但該研究表明,菟絲子在某些條件下可以幫助不同寄主之間建立起抗蟲防御聯(lián)盟。 《科技日報》(2017年7月31日 第2版) 來源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-07/31/content_374873.htm?div=-1 |
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