作者:宋檢 時間:2022-11-24 來源:互聯(lián)網(wǎng)
已知動物和人在一生中免疫反應(yīng)由盛到衰,這一現(xiàn)象被稱為免疫衰老。一個有趣的問題是,植物的抗蟲能力是否也會衰退呢?中科院上海植物生理生態(tài)研究所陳曉亞院士課題組在一項研究中發(fā)現(xiàn)了植物抗蟲反應(yīng)的這種時序性變化及調(diào)控機(jī)制。1月9日,相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然—通訊》。
茉莉素是*重要的植物抗蟲激素之一,在正常情況下,茉莉素信號處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)植物遭受昆蟲襲擊時,一類被稱為JAZ的蛋白迅速降解,釋放茉莉素信號從而激發(fā)抗蟲反應(yīng)。陳曉亞、毛穎波領(lǐng)導(dǎo)的課題組分析了模式植物擬南芥在不同生長期的抗蟲能力,發(fā)現(xiàn)防御響應(yīng)由強(qiáng)變?nèi)酰瓜x性卻由弱變強(qiáng)。通過與該所王佳偉課題組合作,研究人員發(fā)現(xiàn)微小核酸miR156在茉莉素信號輸出過程中具有重要的調(diào)控作用。
miR156被稱為植物的年齡因子,其水平隨著植物的生長穩(wěn)步下降,導(dǎo)致所靶向的SPL蛋白含量逐漸升高,促進(jìn)植物的成熟并*終進(jìn)入生殖期開花結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn),SPL能夠與防御開關(guān)蛋白JAZ結(jié)合并阻礙其降解,導(dǎo)致抗蟲反應(yīng)弱化。既然植物在生長過程中抗蟲反應(yīng)呈衰減趨勢,又是什么使得成年期植物反而更加抗蟲呢?研究人員對擬南芥中的次生代謝物進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗蟲成分(如芥子糖苷)的確隨著時間的推移而穩(wěn)定積累,不斷充實植物的組成性、持久性抗蟲能力,從而彌補(bǔ)了抗蟲激素信號的衰減。
這項發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物精妙的抗蟲機(jī)制,對設(shè)計更加科學(xué)合理的害蟲防治策略也具有重要的指導(dǎo)意義。
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