昆蟲劫持葡萄藤的繁殖基因 在植物上創(chuàng)造自己的生存空間
托萊多大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告了有關(guān)昆蟲和植物之間親密關(guān)系的新細(xì)節(jié),為保護(hù)全球葡萄作物免受主要農(nóng)業(yè)害蟲的新可能性打開了大門。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),19世紀(jì)末法國葡萄根瘤蚜幾乎摧毀了葡萄酒的生產(chǎn),劫持了葡萄藤的繁殖計(jì)劃以產(chǎn)生葉癭,它用作寄生蟲虹吸的假公寓。脫掉植物的營養(yǎng)成分。該研究發(fā)表在最新一期的科學(xué)報(bào)告中。
膽汁是比大理石稍微小一點(diǎn)的植物器官,可以像疣,花或果實(shí),并且為昆蟲提供飼養(yǎng)和繁殖的受保護(hù)的地方。“當(dāng)葉子上形成蟲癭時(shí),花朵基因就會(huì)開啟。它們不應(yīng)該被激活,但昆蟲會(huì)操縱性地將自己的信號(hào)插入到通道中以獲得類似花朵的結(jié)果,”Heidi Appel博士說道。托萊多大學(xué)Jesup Scott Honors學(xué)院和環(huán)境科學(xué)系教授。
昆蟲產(chǎn)卵并開始利用植物的生殖遺傳機(jī)制,指導(dǎo)植物創(chuàng)造這些結(jié)構(gòu)。Appel和托萊多大學(xué)研究發(fā)展高級(jí)執(zhí)行主任杰克舒爾茨博士說,查爾斯達(dá)爾文在1867年猜到了這個(gè)想法,當(dāng)時(shí)他發(fā)現(xiàn)膽汁的內(nèi)部與桃子的內(nèi)部有一定程度的相似性。
“我們研究了達(dá)爾文的假設(shè),并發(fā)現(xiàn)昆蟲迫使植物使用相同的基因來制造植物用來制作花朵或果實(shí)的膽汁,”舒爾茨說。“這種植物生產(chǎn)花朵的中心部分,稱為心皮,植物永遠(yuǎn)不會(huì)自己生產(chǎn)。”“在每種情況下,當(dāng)我們?cè)阽R子上看到植物在每個(gè)磨損階段的差異時(shí),昆蟲會(huì)向植物注入某種信號(hào),”Appel說。“信號(hào)接管了植物的發(fā)育,并告訴植物在葉子上做一個(gè)膽,而不是正常的植物組織。”
Galls通過耗盡資源和妨礙光合作用來破壞葡萄藤,導(dǎo)致產(chǎn)量降低。通過識(shí)別葡萄藤中必須被激活以產(chǎn)生蟲癭的基因,科學(xué)家們接下來可以找到阻止昆蟲攻擊植物的方法。“雖然北美葡萄藤蔓已經(jīng)發(fā)展到抵抗根瘤蚜的能力,其中一個(gè)方案是跨品種的植物是遺傳性,”舒爾茨說。“另一種選擇是制造一種生物基農(nóng)藥,噴灑在葡萄藤上,以控制植物中的激素在不同時(shí)間活躍。”
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