当昆虫袭击时寄主植物通过寄生虫网络传递警告信号

来自中国昆明植物研究所和耶拿大学普莱克化学生态研究所的科学家团队发现，C丝子寄生植物(d丝子)不仅耗尽了宿主植物的养分，而且还是重要的“信息”。当昆虫以寄主植物为食时，邻近植物中的经纪人。寄生藤(Dodder)是一种寄生藤蔓，通过将捕捞草(一种只有寄生植物的特殊器官，其功能与根部相似)插入寄主植物的茎中，迅速生长，缠绕并寄生其寄主植物。d丝子葡萄藤通常可以将不同的寄主植物连接在一起形成网络。如果网络中的任何植物受到食草动物的攻击，则未被攻击的邻近植物中的防御基因的表达被激活。

C丝子属植物具有丰富多彩的民间名称，如巫师的网，魔鬼的胆量，扼杀皮重或女巫的头发。它们是叶无根寄生虫，在寄主植物上生长而不接触土壤。他们的haustoria渗透他们的寄主植物提取水和营养素。D丝子葡萄藤将其血管系统与宿主植物融合，将它们与网络连接起来。

由中国昆明植物研究所吴建强和耶拿马克斯普朗克化学生态研究所的Ian Baldwin领导的科学家团队现在仔细研究了d丝子的生态意义。他们想知道这种寄生虫是否不仅仅是利用植物的供应系统，而且还在植物 - 植物交流中发挥作用。“已经发现植物可以通过挥发性线索和地下菌根网络进行交流。因此，我们想知道d丝子是否能够在不同的寄主之间传播昆虫摄食诱导的信号，以及这些信号是否能够激活对昆虫的防御，”吴建强解释说，曾在马克斯普朗克化学生态研究所担任博士生，后来成为项目负责人，

寄生虫与各种宿主

在农业中，d丝子在苜蓿和三叶草的牧场养殖中造成相当大的经济损失。在中国，d丝子寄生导致大豆产量大幅下降。因此，研究人员使用大豆植物进行实验;但是，水芹，烟草和野生番茄也成对或与寄生虫成簇连接。为了诱导防御反应，将全球农业害虫斜纹夜蛾(Spodoptera litura)的毛虫放在植物上。

通过使用RNA测序(或“全转录组霰弹枪测序”)分析d丝子连接植物叶片中的转录组 - 所有活性基因，科学家们可以证明受昆虫伤害的植物可以通过所谓的转移防御信号。 d丝子与邻近的植物相连。“我们在被攻击的叶子的转录组以及相同植物的未被攻击的叶子中发现的主要变化中发现了信号转移，这是最重要的 - 邻近植物，”第一作者Christian Hettenhausen解释说，耶拿马克斯普朗克研究所的工作人员。“植物激素茉莉酸在d丝子介导的系统信号传导中起着特别重要的作用。在昆虫食草之后，防御信号通过d丝网从植物到植物迅速传播，甚至远距离传播，“吴建强解释说。不同植物物种之间甚至可以交换报警信号。

将来，研究人员希望通过寄生虫桥来调查信号传递。在目前的研究中，他们使用斜纹夜蛾斜纹夜蛾(Spodoptera litura)诱导通过d丝子网连接的寄主植物。他们现在有兴趣研究吸吮昆虫，如蚜虫，是否可以诱导不同的防御信号，以及了解这些昆虫是如何通过d丝子转移的。科学家们还希望确定负责信号传递的物质。Ian Baldwin总结道：“自然界中的生态相互作用非常复杂。寄生虫从宿主身上偷走了宝贵的营养成分，但同时作为警告邻居的重要环节。这个警告是否是无私的，毕竟需要进一步的研究来澄清。“

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