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【人民日?qǐng)?bào)】菟絲子能夠幫助不同寄主之間建立起抗蟲(chóng)防御的“聯(lián)盟” 植物界也有“電信運(yùn)營(yíng)商” 文章來(lái)源:人民日?qǐng)?bào) | 發(fā)布時(shí)間:2017-08-21 | 作者:張井雄 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 人們對(duì)動(dòng)物界的寄生現(xiàn)象比較熟悉,但在植物界,寄生也是普遍存在的。菟絲子就是人們比較熟知的一種寄生植物。寄生植物通常被認(rèn)為對(duì)寄主有百害而無(wú)一利。不久前,最新研究表明,寄生植物可能還有積極的一面。在某些條件下,菟絲子能夠幫助不同寄主之間建立起抗蟲(chóng)防御的“聯(lián)盟”。 所有寄生植物都具備一個(gè)特殊的器官,那就是吸器。寄生植物通過(guò)吸器與寄主的維管束組織形成連接,從寄主獲取營(yíng)養(yǎng)、水分等生長(zhǎng)所需物質(zhì),造成寄主營(yíng)養(yǎng)的大量流失,進(jìn)而嚴(yán)重影響寄主生長(zhǎng)和繁殖。 菟絲子也不例外,它沒(méi)有根也沒(méi)有葉片,通過(guò)莖纏繞在寄主上并產(chǎn)生大量吸器而獲取營(yíng)養(yǎng)。菟絲子沒(méi)有或者只有非常微弱的光合作用,從而被認(rèn)為是一類全寄生植物。近來(lái)有科研人員發(fā)現(xiàn),寄主和菟絲子的“物質(zhì)交流”是非常頻繁的,不僅包括水分和營(yíng)養(yǎng),還包括蛋白質(zhì)、次生代謝物等。 一株菟絲子常常能夠同時(shí)寄生在多個(gè)鄰近的寄主上,從而將不同的寄主連接起來(lái)。既然菟絲子和寄主有廣泛的物質(zhì)交流,那么“電話線”一樣的菟絲子是否也能讓不同寄主之間相互“信息交流”呢? “我們的研究是支持這種假設(shè)的?!敝袊?guó)科學(xué)院昆明植物研究所吳建強(qiáng)博士給出了明確的答案。自2012年從德國(guó)學(xué)成歸來(lái),吳建強(qiáng)就對(duì)寄生植物獨(dú)特的生理形態(tài)產(chǎn)生了濃厚的興趣,他和他的團(tuán)隊(duì)一直致力于用分子的手段解析這種獨(dú)特的生態(tài)學(xué)現(xiàn)象。 近來(lái),吳建強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)與一位美國(guó)科學(xué)院院士合作,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。 他們發(fā)現(xiàn),在這種微群落中,菟絲子起到一個(gè)“通信渠道”的作用,當(dāng)昆蟲(chóng)取食一個(gè)寄主的時(shí)候,這個(gè)寄主能夠產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),這個(gè)信號(hào)不但能夠誘導(dǎo)被取食植物的抗蟲(chóng)性,而且通過(guò)菟絲子這個(gè)渠道,這個(gè)抗蟲(chóng)信號(hào)能夠被傳輸?shù)狡渌募闹髦参?,同樣增?qiáng)這些植物的抗蟲(chóng)能力。 該團(tuán)隊(duì)的成果還證明,一種叫作茉莉酸的植物激素在這個(gè)“交流”過(guò)程中起到了非常重要作用,而且這種信號(hào)能夠傳遞到至少一米遠(yuǎn)的寄主,并誘導(dǎo)抗蟲(chóng)響應(yīng)。通過(guò)測(cè)定發(fā)現(xiàn),這個(gè)信號(hào)的傳遞速度大約是兩個(gè)小時(shí)一米?!斑@種速度對(duì)于人來(lái)講是非常緩慢的,但是對(duì)于植物而言,接收到這種信號(hào)就像是被通風(fēng)報(bào)信,能提前得知附近有昆蟲(chóng)取食而做出抗蟲(chóng)準(zhǔn)備。”吳建強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō)。 著名科學(xué)研究雜志《美國(guó)科學(xué)院院刊》在2017年7月24日?qǐng)?bào)道了這項(xiàng)成果。這項(xiàng)研究首次從分子水平揭示了菟絲子連接的植物微群落中,菟絲子和寄主、寄主與寄主間復(fù)雜的相互作用關(guān)系。這些發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)了解抗蟲(chóng)信號(hào)具有重要的意義,也為農(nóng)業(yè)上治理寄生植物危害提供了新的啟示。 《人民日?qǐng)?bào)》(2017年08月21日 第18版) 來(lái)源:http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2017-08/21/nw.D110000renmrb_20170821_5-18.htm |
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