蟲子劫持葡萄為自己“蓋房”

蟲癭是植物上比彈子球大一點(diǎn)的器官，看起來像疣、花或果實(shí)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)葡萄根瘤蚜劫持葡萄藤的繁殖程序來制造蟲癭，蟲癭為它提供一個(gè)吸取植物養(yǎng)分及繁殖的寓所。該成果發(fā)表于最新一期的《自然-科學(xué)報(bào)告》。

葡萄根瘤蚜在葉上形成蟲癭，在根上形成小瘤，最終導(dǎo)致葡萄植株腐爛死亡。其嚴(yán)重危害歐洲和美國西部的葡萄，如19 世紀(jì)末在法國幾乎毀掉葡萄酒生產(chǎn)。

美國托萊多大學(xué)一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了昆蟲和植物間親密關(guān)系的令人惱火的細(xì)節(jié)，為保護(hù)世界各地的葡萄酒、葡萄干、葡萄果醬等的來源——葡萄藤免受重大農(nóng)業(yè)害蟲的侵害打開新大門。

“當(dāng)蟲癭在葉子上形成時(shí)，花的基因就打開了。它們本不該被激活，但昆蟲操作性地把自己的信號(hào)插到通道中以獲得類似花朵的結(jié)果。”托萊多大學(xué)Jesup Scott 榮譽(yù)學(xué)院院長(zhǎng)、環(huán)境科學(xué)系教授Heidi Appel說道。

昆蟲產(chǎn)卵并開始利用植物的生殖遺傳機(jī)制，引導(dǎo)植物創(chuàng)造這些結(jié)構(gòu)。蟲癭的真正建造者其實(shí)是植物本身。

托萊多大學(xué)研究開發(fā)高級(jí)執(zhí)行主任Jack Schultz 也表示，1867年，達(dá)爾文在觀察到蟲癭被切開后與桃子內(nèi)部有一定程度的相似性時(shí)，提出了這個(gè)想法。

“我們檢驗(yàn)了達(dá)爾文的假設(shè)，發(fā)現(xiàn)昆蟲迫使植物利用相同的基因來制造一種蟲癭，而植物本是用來制造花朵或者果實(shí)的?！盨chultz 說。

Appel 進(jìn)一步介紹，“在每種情景下，我們遺傳監(jiān)測(cè)植物在蟲癭每個(gè)階段的變化，也就是昆蟲向其注入信號(hào)的整個(gè)經(jīng)過。這個(gè)信號(hào)接管了植物的發(fā)育過程，并告訴植物在葉子上做一個(gè)蟲癭，而不是在其他正常的植物組織上?！?/p>

蟲癭通過消耗資源和阻礙光合作用毀壞葡萄，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。通過識(shí)別葡萄藤中不得不被激活以產(chǎn)生蟲癭的基因，科學(xué)家接下來可以找到一種阻止昆蟲攻擊植物的方法。

“北美的葡萄藤已經(jīng)發(fā)展出抗根瘤蚜的能力，一種選擇是雜交培育具有遺傳抗性的植物，很多研究團(tuán)隊(duì)都致力于抗根瘤蚜葡萄新品種的研究工作；另一個(gè)選擇也可以是研發(fā)一種基于生物防護(hù)的殺蟲劑，在葡萄藤上噴灑，以控制植物在不同時(shí)間段活躍的激素?！盨chultz 說道。

一旦葡萄根瘤病得到控制，將會(huì)大幅提升葡萄的產(chǎn)量，改善葡萄園管理，并保護(hù)數(shù)以億計(jì)的葡萄酒衍生行業(yè)產(chǎn)品。

（消息來源：中國科學(xué)報(bào)）