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      吸食樹液的蟲子為了自己的利益操縱它們的寄主植物的新陳代謝
      
			
      
				2019-04-08 09:10:15
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      德國馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的研究人員首次表明，自由生活的吸汁蟲可以控制寄主植物的新陳代謝，從而創(chuàng)造穩(wěn)定，營養(yǎng)的飼養(yǎng)場所。
      

      吸食樹液的蟲子為了自己的利益操縱它們的寄主植物的新陳代謝
      

      在eLife上發(fā)表的這一發(fā)現(xiàn)表明，蟲子通過復(fù)制植物激素并將其注入葉子來實現(xiàn)這一目標(biāo)。他們對內(nèi)生昆蟲物種使用類似的飼養(yǎng)策略，這些物種生活在植物體內(nèi)。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于制定有效的蟲害管理戰(zhàn)略。
      

      自由生活的昆蟲能夠在野外不同的植物之間移動和喂養(yǎng)，不像它們不那么流動的內(nèi)生對應(yīng)物，它們的大部分時間都生活在植物的受限區(qū)域，通常在組織內(nèi)部。當(dāng)植物被依賴它們作為食物和住所的蟲子作為目標(biāo)時，它們往往依靠防御反應(yīng)來阻止它們的攻擊者。然而，一些昆蟲操縱這些機制來抵抗植物的防御，甚至在飼養(yǎng)場周圍創(chuàng)造更好的營養(yǎng)環(huán)境。到目前為止，人們認(rèn)為只有內(nèi)生昆蟲才采用這種策略。
      

      “人們普遍認(rèn)為內(nèi)生昆蟲使用一種名為細(xì)胞分裂素(CK)的植物激素改變宿主的生理機能，”主要作者，馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所的博士后研究員Christoph Bruetting解釋道。“這些激素可以將通常產(chǎn)生糖的植物器官 - 例如成熟的葉子 - 變成一種儲存或消耗糖的'下沉'。這表明操縱CK可能是一種內(nèi)生昆蟲在其中產(chǎn)生局部代謝匯的方式。他們感染的組織。然而，之前沒有任何證據(jù)證明任何昆蟲可以將CK轉(zhuǎn)移到植物上。“
      

      為了進(jìn)一步研究這一點，Bruetting和他的團隊研究了土狼煙草植物(Nicotiana attenuata)如何應(yīng)對自然生活昆蟲Tupiocoris notatus(T. notatus)的侵染，這是自然界中最常見的敵人之一?？茖W(xué)家開發(fā)了一種同位素標(biāo)記技術(shù)，使他們能夠清楚地看到T. notatus蒼蠅將CK注入受攻擊的葉子來操縱植物的新陳代謝。
      

      在小型侵染期間，只有20只昆蟲一次能夠在一片葉子上進(jìn)食，研究小組發(fā)現(xiàn)，雖然飼喂損害嚴(yán)重，但葉片的整體營養(yǎng)質(zhì)量沒有改變。當(dāng)植物經(jīng)歷更極端的侵染時，受侵襲的葉子中的蛋白質(zhì)水平降低，但它們的糖和淀粉含量保持不變。
      

      “對營養(yǎng)水平的這種邊際影響可能是由于來自未受到攻擊的組織的營養(yǎng)物被分配到受傷組織，”資深作者，馬克斯普朗克化學(xué)生態(tài)研究所所長兼分子生態(tài)學(xué)系主任Ian Baldwin說。“如果這是正確的，那么T. notatus喂養(yǎng)可能導(dǎo)致那種糖'下沉'，只有內(nèi)生物種被認(rèn)為是在喂食期間產(chǎn)生的。”
      

      Baldwin補充說，對T. notatus和CK轉(zhuǎn)移的進(jìn)一步研究將為植物 - 食草動物相互作用過程中發(fā)生的復(fù)雜相互作用提供新的見解，這可能有助于開發(fā)新的策略來增加作物對昆蟲攻擊的耐受性。
      
			

			
        
      
			
      
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