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新发现!害虫啃过的水稻变得更好吃

2018-05-14 09:01:00来源:北京pk10计划

  五羟色胺是一种让人的大脑产生愉悦感的化合物,浙江大学农学院舒庆尧及其协作者最新研讨发现:害虫也喜欢五羟色胺。害虫啃食水稻时,植株体内的五羟色胺含量会增加,对害虫来说,这使水稻的“口感”和“营养”都提升了。

  据了解,这是科学界第一次提示五羟色胺与水稻抗虫性之间的关系,将对下一步培育更优抗性的水稻和展开防虫治虫战略提供新的思绪。

  褐飞虱和螟虫是稻田中两种破坏性最大的害虫。浙江大学昆虫所的娄永根教授长期关注植物化合物与昆虫的互动机制,他发往常遭到害虫损伤时,植物机体会分泌出不同的化学物质。

  经过研讨发现,害虫在侵食水稻时,水稻体内的五羟色胺含量升高了。它主要由一个叫CYP71A1的基因合成。“当害虫侵食水稻时,这个合成五羟色胺的‘开关’就被翻开了。”舒庆尧说。

  为了探求五羟色胺对害虫的影响,博士生罗婷开端了“数虫子”工作:数出15只褐飞虱,放到装有两株水稻的容器中:一株水稻是自然野生型水稻,另一株是敲除了CYP71A1基因的水稻。

  “我们发现一个很有趣的现象:刚开端散布平均的褐飞虱,一段时间后会表现出明显的分别。”罗婷说,大部分褐飞虱选择去自然野生型水稻。

  显然,被敲除了CYP71A1基因的水稻被害虫“厌弃”了。缘由则是无法调高五羟色胺的分泌。

  令科学家猎奇的是:害虫为什么喜欢五羟色胺?

  研讨发现,摄入更多的五羟色胺之后,虫子的生长发育加快了,身躯也愈加“壮硕”了,这在螟虫的身上表现得特别明显。“虫子很聪明,它不但懂得‘吃’,还能把食物变得愈加‘营养美味’。”舒庆尧说,这是害虫的聪慧。

  这一发现对进步水稻的抗性,维护粮食产量和质量有很重要的科学价值。

  科研团队进一步探求发现,在植物体内,五羟色胺和水杨酸的合成有一个共同的源头物质——分支酸,水杨酸是一种已知的能够进步水稻抗病性的化合物。

  论文第一作者芦海平博士引见,五羟色胺和水杨酸合成过程存在相互负调控,自身又能够主动抑止对方合成基因的活性,如水杨酸能够抑止CYP71A1基因的开启,从而减少五羟色胺的含量。

  简单来说,当害虫啃食水稻致五羟色胺增加时,原本辅佐抗病的水杨酸就减少了。

  舒庆尧引见,很多植物中都存在五羟色胺和水杨酸合成代谢通路,这项研讨将对水稻及其它作物的抗虫育种带来启表示义。

  相关论文《基于五羟色胺生物合成抑止的水稻抗虫性》日前发表在《自然·植物》杂志上。(江耘)

文章关键词:

水稻害虫五羟色胺