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　　本報(bào)訊（記者高雅麗）在自然界中，植物能夠感知局部的脅迫，并產(chǎn)生某些系統(tǒng)性信號(hào)以介導(dǎo)整個(gè)植物的生理響應(yīng)。近日，中科院昆明植物研究所研究員吳建強(qiáng)團(tuán)隊(duì)利用菟絲子連接的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的不同維管植物，揭示了昆蟲取食誘導(dǎo)的系統(tǒng)性信號(hào)在維管植物進(jìn)化中高度保守，為系統(tǒng)信號(hào)的本質(zhì)和進(jìn)化研究提供了新的見解。相關(guān)研究成果發(fā)表于《實(shí)驗(yàn)植物學(xué)雜志》。

　　植物的系統(tǒng)性響應(yīng)至少存在三種類型：對病原體的系統(tǒng)性獲得抗性、對損傷和昆蟲取食的系統(tǒng)性損傷響應(yīng)，以及對非生物脅迫的系統(tǒng)性獲得適應(yīng)。損傷或昆蟲取食誘導(dǎo)的系統(tǒng)性信號(hào)對于植物防御昆蟲的取食至關(guān)重要。但是，人們對該信號(hào)的本質(zhì)和進(jìn)化仍然不清楚。

　　目前，嫁接技術(shù)廣泛用于植物系統(tǒng)性信號(hào)的研究，但是不同科屬雙子葉植物之間的嫁接十分困難，單子葉植物更是難以嫁接。作為廣譜性寄生植物，菟絲子可以寄生在系統(tǒng)發(fā)育距離較遠(yuǎn)的不同物種上。菟絲子的維管束系統(tǒng)與寄主植物維管組織相融合，從而獲得寄主的水分和營養(yǎng)。

　　吳建強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的前期研究表明，菟絲子能夠在不同寄主間傳遞抗蟲、鹽脅迫以及營養(yǎng)信號(hào)。因此，菟絲子和寄主互作系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)嫁接技術(shù)的限制，是植物系統(tǒng)性信號(hào)研究的又一個(gè)嶄新的體系。

　　在這次研究中，由于田野菟絲子無法在大部分單子葉植物和蕨類植物上獨(dú)立生存，所以研究人員首先將菟絲子寄生在天然寄主如擬南芥、青蔥或者煙草上，然后再進(jìn)一步寄生到菟絲子的非天然寄主如玉米和腎蕨上，構(gòu)建菟絲子連接的植物集群，并通過植物集群研究昆蟲取食誘導(dǎo)的植物系統(tǒng)性響應(yīng)。

　　結(jié)果表明，昆蟲取食誘導(dǎo)的系統(tǒng)性信號(hào)可以通過菟絲子在單子葉植物和雙子葉植物之間甚至在蕨類植物和雙子葉植物之間傳遞，并且可以增強(qiáng)信號(hào)接收植物的防御能力。因此，研究人員推斷該信號(hào)可能在維管植物中十分保守。此外，該研究還證明了茉莉酸途徑可能是維管植物中系統(tǒng)性信號(hào)物質(zhì)的生物合成和傳遞的一個(gè)古老調(diào)節(jié)因子。

　　《中國科學(xué)報(bào)》（2021年8月5日 第4版）

　　來源：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2021/8/364426.shtm?id=364426