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设计始终处于警戒状态的植物生长不良

塔尔水芹

战斗或轻微在实验室测试中,一种名为拟南芥(如图所示)的植物被设计为几乎总是对食叶食肉动物保持警惕,这种植物往往比其正常的亲属更小并且产生的种子更少。

一条穿过人行道裂缝的微小杂草正在帮助科学家们了解植物为保护自己免受害虫侵害所做的牺牲。

大多数植物通过叶子发出苦味化学物质来对抗昆虫和其他食草动物。现在,通过研究拟南芥(拟南芥拟南芥),十字花科的常见成员,研究人员发现,通过花植物的静脉抽保护的化学物质,能减少它的成长和成功的繁殖能力。

“当植物利用这些资源进行防御时 - 在这种情况下,防御昆虫 - 需要进行重大权衡,”东兰辛密歇根州立大学的植物生物学家Gregg Howe说。他和他的同事们在10月22日的“美国国家科学院院刊”上在线报道了他们的研究结果。

所有植物都有一束被称为JAZ基因的植物。这些基因提供了制造JAZ蛋白质的说明,这些蛋白质有助于植物控制防御性化学物质的使用。十多年来,该团队破坏了拟南芥植物中发现的13种JAZ基因中的10种的活性,从而阻碍了这些蛋白质的产生。

因此,科学家发现,工程植物几乎永久处于防御模式,最终使它们变得更短,更弱,并且存活种子比正常种子更少。褐色和枯萎的叶子也表明,工程植物缺乏碳,这意味着它们没有足够的食物。研究人员推测,维持这种防御策略会消耗植物可能用于生长或繁殖的能量。

康奈尔大学的化学生态学家Georg Jander表示,目前还不清楚拟南芥的这些见解对包括主要粮食作物在内的其他植物的适用性如何。但是通过这样的研究,该团队希望阐明保护作物免受觅食昆虫的新方法,同时不会牺牲作物产量或杀虫剂中的农田。

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