豇豆(豇豆(Linn。)Walp,)不僅是人類的食物,毛毛蟲也喜歡這種重要的作物,但我們不喜歡毛毛蟲,因為它們會降低非洲最廣泛種植的本地豆類的產量,
但是,并不是所有的豇豆都是等死的,一些農作物進化出了巧妙的防御手段,
現在,研究人員在豇豆細胞的表皮中發現了一種免疫受體,它可以對毛蟲的唾液成分做出反應,從而啟動一系列防御措施。
植物釋放的化學物質會對毛蟲造成直接傷害。例如,當豇豆植物受到被稱為豆莢蛀蟲的毛蟲的威脅時,作物似乎會向周圍環境釋放一種氣體,從而吸引毛蟲的捕食者,
如今,人們對植物如何發現和抵御害蟲的機制知之甚少,因此任何新知識都將大有幫助,特別是在人口快速增長的現代社會,
華盛頓大學部生物學家亞當斯坦布倫納(Adam Steinbrenner)解釋說:“盡管有化學控制,但農作物因病蟲害造成的產量損失通常為33,354噸,是全球的20%至30%,但很多品種對特定病蟲害有天然抗性或免疫力,我們是第一個發現防御鑒定機制的團隊。”
這項新的研究是基于作者以前的研究,他們發現甜菜夜蛾的唾液中含有一些肽,會顯著觸發豇豆的防御機制,對害蟲造成危害,又稱蘆筍蕨毛蟲,是豇豆作物的最大威脅之一,
通過繪制這些受體誘導反應的基因圖譜,這項新的研究揭示了植物威脅確定的過程,
作者發現植物細胞中存在豆類特異性受體蛋白受體,
雖然重要,但研究豇豆植物的方法很少,這意味著研究人員不得不求助于煙草植物來驗證這些受體的實際功能,
研究人員將INRs基因插入煙草植物,然后將它們放入饑餓的黏菌中。
當黏菌叮咬并咀嚼樹葉時,唾液中的酶會分解樹葉中的蛋白質。如果將特定的蛋白質片段滴入葉子的傷口,就會獲得受體Vu-In的反應。
在煙草作物中,Vu-In的存在觸發了受威脅的煙草植物的激素釋放,導致空氣中乙烯和活性氧物種的增加。作者解釋說,這些是“一系列生物化學變化的一部分,這些變化共同抑制了昆蟲的生長”,
由于害蟲是全球糧食安全的主要威脅之一,這些知識不僅可以保護這些植物,還可以保護我們。
這項研究發表在PNAS,
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