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蛋白质限制蚜虫对树液的吸收

于默奥大学和瓦赫宁根大学的研究人员已经发现了植物如何抵御蚜虫。他们在视频中记录了蚜虫的行为,并确定了一种植物蛋白质,可防止蚜虫进食。结果发表在The Plant Cell上。

蛋白质限制蚜虫对树液的吸收

在她的博士学位期间,Karen Kloth研究了从北半球350个不同地点采集的模式植物拟南芥的不同品种的蚜虫摄食行为。她与其他荷兰研究人员一起建立了一个视频跟踪平台,用于测量蚜虫穿透植物并进食的频率。

在抗性植物上,蚜虫从富含糖的汁液中摄取的量少于对易感植物的摄食量。这种行为与一种特定的植物基因有关,编码一种功能未知的蛋白质。在Umeå植物科学中心,UPS,Umeå大学,研究人员随后研究了蛋白质在植物中的位置。他们用荧光蛋白质转化植物,发现蛋白质覆盖在富含糖液的树液运输的血管内部。

进一步的实验表明,蚜虫的汁液吸收速度较慢,并且在抗性植物上产生的后代较少。研究人员认为这种蛋白质可能会阻塞蚜虫的狭窄食道。在高温下,植物产生更多的蛋白质并且对蚜虫更具抗性。此外,含有蛋白质的植物还有另一个优势;他们能够在热应激期间产生更多的种子。

Karen Kloth,今天在Umeå大学植物生理学系的博士后,已经在这项研究中工作了近六年:

“一开始,我们不知道视频平台是否会起作用。我们将蚜虫保持在一个非常人工的环境中,这是否代表整个植物在自然条件下是有争议的。当第一个结果证实我们确实发现了新的抗性基因,我真的很兴奋。“

植物育种公司对天然植物对蚜虫的抗性和对热胁迫的更好耐受性具有重要意义。用有效抗性蛋白质选育作物有助于减少因炎热条件而引起的杀虫剂施用和产量损失。从长远来看,这项研究可以帮助生产更具可持续性的水果和蔬菜。

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