@ 2015.09.11 , 10:00

为方便自己吃吃吃,毛毛虫用粪便欺骗植物

研究发现,吃玉米叶的毛虫会用粪便来诱导植物关闭防御机制,以便让自己吃得更多,长得更快。这一发现进一步揭示了植物与昆虫之间的化学信号传导。

植物无时无刻不在遭受着植食性昆虫的袭击,据科学家们所知,在30万种植物上生活着近40万种植食性昆虫。

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当这些昆虫啃食植物时,它们不仅会引发物理损伤,通常还会留下一些物质来控制植物对它们的反应。这些物质是与微生物相关化合物的类似物,能够影响植物对致病性真菌或细菌的反应。

草地夜蛾的幼虫会贪婪地啃食着玉米叶,并会把粪便排在叶子根部与茎相连的部位。大量的虫粪在此聚集,可能会留在那很长时间。参与研究的Dawn Luthe说:“如果虫子留下可能增强植物抵御能力的信号,那就对它们不利,因此我们研究了虫粪中的何种化合物在和植物进行信息传导。”

“我们发现,这些虫粪让植物以为自己被致病真菌袭击,并对它们进行抵抗,从而抑制了它们对植食性昆虫的防御。植物无法同时抵御病原体和昆虫的侵袭,而只能开启抵御二者之一的机制。”

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Luthe表示,这些虫粪中的特殊成分可能让科学家们研制出新型农药,这种有机而又环保的农药可能增强植物对病原体的抵抗力。也可以对植物进行基因改造,让它们携带虫粪中的这种蛋白,来提高植物本身的抗性。

毛虫粪便中所含的分子来源于宿主植物、昆虫本身以及相关的微生物,因此它提供了大量可能改变植物防御机制的信号。草地夜蛾毛虫粪便中所含的蛋白一开始在玉米中诱发了物理损伤防御,然而,不久之后又诱发了一个病原体相关的防御基因,与此同时,昆虫生长速度的增加,而真菌病原体有所减少。

主要研究者Swayamjit Ray说;“植物以为受到了病原体而不是昆虫的攻击,因此启动了病原体防御,让毛虫可以继续食用植物,这是几千年来逐渐趋于完美的一种生态策略。”

本文译自 futurity,由译者 Ivy 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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