科學(xué)家發(fā)現植物抗蟲(chóng)新機制
自農耕時(shí)代開(kāi)始,農民們就通過(guò)灑農藥、施化肥等多種途徑與摧毀他們莊稼的害蟲(chóng)奮戰。大量化學(xué)合成的農藥確實(shí)對消滅害蟲(chóng)提供了強有力的保障,但由于其成本高以及對環(huán)境的負面影響,也迫使育種者尋找更好的作物防御方法。
為此,美國博伊斯湯普森植物研究所(BTI)、美國農業(yè)部、瑞士納沙泰爾生物研究所和德國馬克普朗化學(xué)生態(tài)研究所的科學(xué)家合作進(jìn)行了一項關(guān)于玉米抗玉米蚜蟲(chóng)的研究,最終發(fā)現了一種植物防御害蟲(chóng)的潛在生化途徑,為植物防衛反應的自然變化提供了新思路。
據了解,為了探究蚜蟲(chóng)抗性的自然突變,研究人員通過(guò)使用25種不同基因型的玉米品系喂養玉米蚜蟲(chóng),然后分析它們的繁殖能力。與此同時(shí),他們還研究了玉米產(chǎn)生的特定防御化學(xué)物質(zhì)的含量。通過(guò)使用基因定量的方法,研究人員最終找到了一組調節代謝產(chǎn)物的防御基因,發(fā)現能夠增加玉米對玉米蚜蟲(chóng)敏感性的途徑。
通過(guò)調查這些基因的活性,研究人員還發(fā)現了一個(gè)未知的酶—甲基轉移酶,該酶可以將苯并惡嗪轉換成另一種形式,從而使玉米提高對蚜蟲(chóng)的敏感性。另外,在天然剔除編碼該酶的防御基因的玉米品種中,科學(xué)家還發(fā)現,其甲基化的苯并惡嗪表達量低,但是對蚜蟲(chóng)的抗性卻更高。
這項研究也為植物抗蟲(chóng)機制和提供抗蟲(chóng)策略等方面提供了新的思路,同時(shí)也有助于解釋許多的自然現象。不過(guò),要想知道還有哪些基因能夠防御特定的害蟲(chóng),科學(xué)家還將繁殖更多有針對性的不同基因型的植物。
“了解植物抗性背后復雜的遺傳及生化途徑,也給了我們更多培育抗蟲(chóng)植物的機會(huì ),并幫助我們減少殺蟲(chóng)劑的使用。”BTI科學(xué)家GeorgJander說(shuō)。
編輯:zhimin