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JXB︱中科院昆明植物研究所吴建强研究员团队研究揭示食草诱导的系统信号在维管植物进化中具有保守性

已有 437 次阅读 2021-7-23 23:02 |系统分类:科研笔记

2021年7月22日,中科院昆明植物研究所吴建强研究员团队在Journal of Experimental Botany 杂志发表了题为Herbivory-induced systemic signals are likely evolutionarily conserved in euphyllophytes 的研究论文。这项研究表明,当植物一片叶子被昆虫攻击后,蕨类植物,单子叶植物和双子叶植物能够使用相同的系统信号,以加强未受损叶片的防御能力。因此,本文揭示了食草诱导的系统信号在维管植物进化中的保守性,为系统信号的性质和进化提供了新的见解。


食草诱导的系统信号已在单子叶植物和双子叶植物中得到了证实,并且对于植物防御昆虫至关重要。然而,食草诱导的系统信号的性质和进化仍不清楚。嫁接广泛用于研究系统信号;然而,不同科的双子叶植物之间的嫁接很困难,并且单子叶植物也无法嫁接。

本研究利用菟丝子对多种植物的特殊寄生能力,利用菟丝子 (Cuscuta campestris) 对远缘植物 (从蕨类植物到单子叶植物和双子叶植物) 进行配对连接,并分析了食草刺激后,是否会引发植物间信号。研究发现,食草诱导的系统信号可以通过菟丝子在单子叶植物和双子叶植物之间,甚至在蕨类植物和双子叶植物之间传递,并且接收到系统信号的植物都表现出增强的防御能力。因此,文章推断食草诱导的系统信号可能在维管植物进化中是非常保守的。此外,文章还证明了茉莉酸途径可能是维管植物中系统信号生物合成和/或运输的古老调节器。


Simulated herbivory-induced systemic signals from sword ferns were conveyed by dodder to the tobacco plants, but not by airborne signals.

综上,本研究的发现为系统信号的性质和进化提供了新的见解。


原文链接:https://doi.org/10.1093/jxb/erab349




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