国际顶尖期刊PNAS刊登我校教师最新研究成果

来源: 生命科学学院 添加日期:2019-03-26 11:19:36 阅读次数: 3375

2019年3月26日(北京时间),《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了我校生命科学学院张蓬军研究员为第一作者,俞晓平研究员为通讯作者,联合瑞士纽赫大学、中科院动物所等研究人员的研究论文,题为“Airborne host-plant manipulation by whiteflies via an inducible blend of plant volatiles”,该研究揭示了外来入侵害虫烟粉虱种群快速扩散的新机制,即烟粉虱如何利用植物挥发物“诱骗”邻近植物产生错误的防御反应。  

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通常情况下,植物受到昆虫侵害后能够释放出特异性气味(植物挥发物),用于植物间信息传递,其作用是向邻近植物传递害虫侵害的信息,达到提前预警的目的。然而在本研究中,研究人员意外发现,烟粉虱为害番茄植株后导致邻近番茄上烟粉虱若虫的发育速率反而变快,这提示研究人员烟粉虱诱导的挥发物有可能向邻近植株传递了错误的信息。

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进一步研究表明,经烟粉虱诱导挥发物处理的邻近植株,当其被烟粉虱为害时,其抗虫相关的茉莉酸防御反应会提前被抑制,从而导致邻近植株抗虫性下降。通过分析烟粉虱诱导番茄挥发物化学指纹谱,并人工模拟烟粉虱诱导的特异性挥发物组分的释放节律,研究人员确定了其中的关键活性成分为β-石竹烯(β-caryophyllene)和β-月桂烯(β-myrcene)。

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另外,研究人员还对比分析了烟粉虱、甜菜夜蛾、病原菌Pst DC3000其诱导番茄挥发物在植物间信息传递中的作用,除烟粉虱外,甜菜夜蛾和病原菌Pst DC3000诱导的挥发物均能向邻近植株传递正确的病虫害信息。烟粉虱通过操控寄主植物挥发物,“诱骗”邻近寄主植物防御反应,显著提高了其后代在邻近植株上的发育速率,可能是烟粉虱种群在田间快速扩散并造成严重危害的重要机制之一。同时,该发现也启发研究人员,未来筛选能够正确识别烟粉虱诱导的挥发物、并提前激活其茉莉酸防御反应的番茄品种,将成为烟粉虱田间防控的有效举措之一。


注:《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)。它是美国国家科学院的院刊,亦是公认的世界四大名刊(Cell,Nature,Science,PNAS)之一,百年经典期刊。自1914年创刊至今,PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。——引自百度百科

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