植物如何知道自己正在被虫子撕咬?

majer @ 2020.12.10 , 16:45

豇豆(学名:Vigna unguiculata (Linn.) Walp.)不仅是人类的食物。毛毛虫也喜欢这一重要的农作物,但是我们不喜欢毛毛虫,因为它们可导致非洲种植最广泛的本地豆科植物的大量减产。

但是,并非所有豇豆都坐以待毙。部分农作物已演化出一种巧妙的防御手段。

现在,研究人员在豇豆细胞的表皮发现了一种免疫受体,可以对毛毛虫的唾液成分有所反应,从而启动一系列防御。

植物释放的化学物质会对毛毛虫产生直接的损害。例如,当豇豆植物受到被称为豆荚蛀虫的毛虫的威胁时,农作物似乎会向周围环境释放一种气体,从而吸引毛毛虫的捕食者。

如今,人们对植物如何发现并防御有害生物的机制知之甚少,所以任何新知识都会大有帮助,尤其是在人口迅猛增长的现代社会。

华盛顿大学的生物学家亚当·斯坦布伦纳(Adam Steinbrenner)解释说:“尽管进行了化学控制,但农作物因病虫害而遭受的产量损失通常——在全球范围内——为20%至30%。然而,许多品种对特定病虫害具有天然抗性或免疫力。我们是首个发现防御识别机制的团队。”

这项新研究建立在同作者先前的研究基础上,他们发现黏虫(Spodoptera exigua)的唾液中存在某些肽,会显著触发豇豆的防御机制,对又名芦笋蕨毛虫的害虫造成伤害,而它们是豇豆作物的最大威胁之一。

通过绘制这些接受素诱导反应的遗传学图谱,新研究揭示了植物判定威胁的过程。

作者发现植物细胞上存在豆类物种特异性受体蛋白受体(INR)。

尽管知道它很重要,但是研究豇豆植物的方法较少,这意味着研究人员不得不求助于烟草植物来验证这些受体的实际功能。

研究人员将INRs基因插入烟草植物中,然后放入饥饿的黏虫。

黏虫在撕咬并咀嚼叶片时,口水中的酶将叶片中的蛋白质分解,如果特定蛋白质片段滴入到叶片伤口处,就会得到受体Vu-In的响应。

在烟草作物中,Vu-In的存在使受到威胁的烟草植物触发激素释放,从而导致空气中乙烯和活性氧分子的增加,这些都是“一系列生物化学变化的一部分,这些变化共同抑制了昆虫的生长”,作者解释说。

鉴于害虫是对全球粮食安全的主要威胁之一,因此这种知识不仅可以保护这些植物,还可以保护我们。

该研究发表在PNAS上。

https://www.sciencealert.com/black-eyed-peas-can-sense-the-saliva-of-very-hungry-caterpillars-and-fight-back

(0)

相关推荐

  • 【Nature】全面综述提高作物产量的方法!

    2019年11月6日,Nature杂志在线发表了来自美国加州大学圣地亚哥分校Julian I. Schroeder课题组等题为"Genetic strategies for improvin ...

  • 茄科杀虫植物

    单花红丝线资料 单花红丝线(Lycianthes solitaria)来自于茄科红丝线属. 多年生草本,植株疏被毛或无毛.花冠白色至淡紫色,深5裂.浆果球形,红色. 生长于海拔1000~2200m的林 ...

  • 素纱襌衣中发现神秘“虫子”,又将改写历史,植物专家:完全同意

    对于熟悉马王堆的朋友,那么对于素纱襌衣那肯定也是非常的熟悉,虽然说和辛追夫人相比,素纱襌衣逊色了点,但是其实素纱襌衣的价值同样是震惊世界的,毕竟这可是世界上最轻的衣服啊,重量仅仅只有49克,而且当时专 ...

  • 这11种·植物种家里,帮你远离虫子蜘蛛等

    虽然蜘蛛在整个生态系统中不可缺少,但对大多数人来说,光听到蜘蛛这词就足以让人毛骨悚然.然而我们不喜欢,不代表它不能生活在我们周围.所以,与其用化学药品,不如尝试在菜园或房前屋后种上以下一种或几种植物将 ...

  • 植物中也有吃虫子的种类:食肉植物大全

    大家可能觉得会吃动物的植物很恐怖,其实这都是源于我们不了解,对未知的东西的恐惧罢了.可能你不知道,你身边就有着很多吃虫植物,只不过你不留意罢了,假如你用心去了解的话,可能会让你大吃一惊哦.下面小编带大 ...

  • 养的植物被虫子糟蹋了,用自己配的专用药,杀虫就是带劲

    在养花中难免会和病虫害做斗争,今天给大家举几个例子让大家更好的应对虫害. 红蜘蛛 症状:红蜘蛛是养花中,最常见的一种害虫.红蜘蛛的体型很小,只有针尖大小.通体为红色,需要视力比较好的人仔细观察.因为为 ...

  • 家里养花总是生虫子?试试这4种驱虫植物

    养花之家 6968篇原创内容 公众号 春天是万物复苏.百花绽放的季节,但随着天气逐渐变暖,一些害虫也开始蠢蠢欲动了.很多花友是在阳台上养花,遇到虫害以后喷杀虫剂可能会危害家人身体健康.不妨考虑栽种一些 ...

  • 家里植物长虫子?4个小方法,让虫子远离你家的植物

    春节过后,春天也离我们越来越近,气温上升,天气回暖,很多花友在家里养花也会遇到非常让人头疼的事就是长虫子,这些小虫子不仅会危害到植株的健康,还非常影响环境和美观,非常讨厌,今天花花就来教大家4个小方法 ...

  • 你还在用杀虫剂驱虫吗植物会中毒的,学会6个方法,虫子跑光光

    现在是养花的淡季,温度比较低,可以种植的植物品种很少.可是冬天的时间是很短暂的,我们一定要未雨绸缪,立春之后,花卉植物会以最迅猛的速度生长.与此同时特别容易招惹一些昆虫.小花发现很多朋友仍然依赖化学的 ...

  • 植物神经紊乱中医叫什么病?

    中医认为:本病多因素体气血亏虚,情志内伤,肝气抑郁,条达疏泄失司,气机不调,升降失司,脾失健运,生化健运不足,渐进气血亏虚,心神失主,痰瘀内阻,胆虚决断失职,气郁化火,久则伤心,扰乱心神,心神不宁,神 ...

  • 植物神经紊乱为什么久治不愈?

    植物神经紊乱由于大脑中产生了相应的变化,比如大脑的过度活跃,以及神经递质的一些变化,会伴随着一系列的生理反应. 如头晕胀或发紧.视力模糊.紧张.心跳加快,心慌心悸,胸口痛,全身肌肉紧张无法放松,对外在 ...