中國計量大學(xué)教師最新研究成果在國際頂尖期刊PNAS刊登
2019-03-27 20:36:34網(wǎng)絡(luò)資源
2019年3月26日（北京時間），《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表了中國計量大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張蓬軍研究員為第一作者，俞曉平研究員為通訊作者，聯(lián)合瑞士紐赫大學(xué)、中科院動物所等研究人員的研究論文，題為“Airborne host-plant manipulation by whiteflies via an inducible blend of plant volatiles”，該研究揭示了外來入侵害蟲煙粉虱種群快速擴散的新機制，即煙粉虱如何利用植物揮發(fā)物“誘騙”鄰近植物產(chǎn)生錯誤的防御反應(yīng)。
通常情況下，植物受到昆蟲侵害后能夠釋放出特異性氣味（植物揮發(fā)物），用于植物間信息傳遞，其作用是向鄰近植物傳遞害蟲侵害的信息，達(dá)到提前預(yù)警的目的。然而在本研究中，研究人員意外發(fā)現(xiàn)，煙粉虱為害番茄植株后導(dǎo)致鄰近番茄上煙粉虱若蟲的發(fā)育速率反而變快，這提示研究人員煙粉虱誘導(dǎo)的揮發(fā)物有可能向鄰近植株傳遞了錯誤的信息。
進一步研究表明，經(jīng)煙粉虱誘導(dǎo)揮發(fā)物處理的鄰近植株，當(dāng)其被煙粉虱為害時，其抗蟲相關(guān)的茉莉酸防御反應(yīng)會提前被抑制，從而導(dǎo)致鄰近植株抗蟲性下降。通過分析煙粉虱誘導(dǎo)番茄揮發(fā)物化學(xué)指紋譜，并人工模擬煙粉虱誘導(dǎo)的特異性揮發(fā)物組分的釋放節(jié)律，研究人員確定了其中的關(guān)鍵活性成分為β-石竹烯（β-caryophyllene）和β-月桂烯（β-myrcene）。
另外，研究人員還對比分析了煙粉虱、甜菜夜蛾、病原菌Pst DC3000其誘導(dǎo)番茄揮發(fā)物在植物間信息傳遞中的作用，除煙粉虱外，甜菜夜蛾和病原菌Pst DC3000誘導(dǎo)的揮發(fā)物均能向鄰近植株傳遞正確的病蟲害信息。煙粉虱通過操控寄主植物揮發(fā)物，“誘騙”鄰近寄主植物防御反應(yīng)，顯著提高了其后代在鄰近植株上的發(fā)育速率，可能是煙粉虱種群在田間快速擴散并造成嚴(yán)重危害的重要機制之一。同時，該發(fā)現(xiàn)也啟發(fā)研究人員，未來篩選能夠正確識別煙粉虱誘導(dǎo)的揮發(fā)物、并提前激活其茉莉酸防御反應(yīng)的番茄品種，將成為煙粉虱田間防控的有效舉措之一。
注：《美國科學(xué)院院報》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）。它是美國國家科學(xué)院的院刊，亦是公認(rèn)的世界四大名刊（Cell，Nature，Science，PNAS）之一，百年經(jīng)典期刊。自1914年創(chuàng)刊至今，PNAS提供具有高水平的前沿研究報告、學(xué)術(shù)評論、學(xué)科回顧及前瞻、學(xué)術(shù)論文以及美國國家科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)動態(tài)的報道和出版。——引自百度百科
