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这种寄生植物偷听它的寄主,知道什么时候开花

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菟丝子植物开始它的生命看起来像一条绦虫。

这种微小的植物,既不长叶也不长根,呈细长的螺旋状伸长。它盘旋着,寻找着寄主植物。当菟丝子找到一个时,它就会吸附在宿主体内,用细小的试管吸走水分和营养物质渗透到宿主体内。寄生菟丝子不断生长,最终以橙色或黄色的茎缠绕成丝状的网覆盖在它的受害者身上。然后,当宿主植物开花时,菟丝子也开花了,为邪恶的循环再次开始打下了基础。

但是最后的部分,繁殖,仍然是一个谜。正常情况下,开花植物利用它们的叶子来判断何时环境条件适合开花。那么,一种没有叶子的寄生植物是如何感知何时开花的呢?一项新的研究表明,通过偷听,菟丝子利用宿主的化学信号作为自己的信号。

研究人员在8月31日的《美国国家科学院院刊》上报道,沐鸣平台登陆线路澳大利亚菟丝子(澳大利亚菟丝子)从寄主那里吸收触发开花的化学物质,一种叫做开花位点T或FT的蛋白质,并利用它同步开花。这种同步使菟丝子的生长和繁殖最大化,这可能是由超过100种不同物种组成的植物寄生虫遍布世界各地的部分原因,寄生生物体包括苜蓿和金合欢树(SN: 8/23/08)。

澳大利亚菟丝子缠绕在大豆植株上

在实验室里,一种澳大利亚菟丝子(澳大利亚菟丝子)缠绕在大豆的宿主植物周围。这种寄生虫和它的宿主一起开花,并且已经开始产生种子囊。新的研究表明,菟丝子可能利用宿主的开花信号来诱导自己繁殖。

中国科学院昆明植物研究所的植物学家吴鉴强说:“同步开花对这些植物寄生虫来说是有意义的。”如果菟丝子花得太早,沐鸣平台登陆线路它就不会长得像它本来应该有的那么大,而且会产生更少的种子。太晚了,它的寄主可能已经死了,让菟丝子没有足够的营养来维持开花。

吴之前证明,菟丝子与宿主交换了许多化学信号,并预感到寄生虫可能从宿主那里得到了开花的信号。因此,在实验室的温室里,研究人员让三种菟丝子在不同开花时间的植物上自由活动,证实了所有的寄生虫都改变了开花时间来匹配它们的宿主。

当研究人员通过实验使寄主的FT基因失效时,沐鸣平台登陆线路菟丝子不再开花。然后,研究小组将荧光蛋白附着在宿主的开花蛋白上,并在澳大利亚菟丝子的组织中看到了荧光,这证实了寄生虫正在获取这种化学线索。开花蛋白还与菟丝子中的花相关基因相互作用,研究人员说,这进一步证明FT启动了整个过程。

布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学的植物病理学家詹姆斯·韦斯特伍德说:“菟丝子和寄主植物的同步现象从未像这篇论文中这样清楚地表现出来。”但他表示,这个故事可能还有更多内容。“有一些菟丝子在宿主不开花的时候开花的例子,”他说,所以还不清楚这些寄生虫有时是否会利用其他信号来开花。

如果菟丝子真的只是利用宿主的FT来诱导开花,韦斯特伍德说,这将是一个简单而优雅的例子,说明进化是如何将植物寄生虫与它们赖以生存的生物体缠绕在一起的。但他认为还需要更多的研究。“生物学很少有这么简单的。”