近日,蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授劉建全聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院昆明植物所孫航院士等研究團(tuán)隊(duì),在《自然-生態(tài)與演化》發(fā)表研究成果,系統(tǒng)揭示了高山植物半荷包紫堇通過(guò)進(jìn)化出礫石般的偽裝色彩,成功躲避植食性絹蝶的捕食,首次系統(tǒng)證實(shí)植物界存在與動(dòng)物類似的防御性偽裝策略。
通過(guò)長(zhǎng)達(dá)十年的野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),結(jié)合生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、代謝組、分子生物學(xué)等手段,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)半荷包紫堇“偽裝色”葉片會(huì)積累更多的花青素,一種導(dǎo)致葉片呈現(xiàn)紅灰或深灰色的色素。
劉建全介紹:“我們?cè)诎牒砂陷纻窝b植株基因組中的4號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小小的基因‘開(kāi)關(guān)’。這個(gè)‘開(kāi)關(guān)’能夠增強(qiáng)一個(gè)基因的表達(dá),從而增加花青素的產(chǎn)生,進(jìn)而使綠色轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;偽裝色’;更為重要的是,這個(gè)基因在多種植物中都能增加花青素的積累,對(duì)植物及人類、牲畜均具有重要的抗逆和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為我們提供了重要的基因資源。”
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),絹蝶更傾向于在半荷包紫堇的綠葉植株附近產(chǎn)卵,葉片顏色是影響蝴蝶產(chǎn)卵決策的關(guān)鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響,研究人員使用3D打印的仿真綠色和偽裝色葉片進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證實(shí)葉片顏色確實(shí)影響蝴蝶的產(chǎn)卵選擇;但蝴蝶幼蟲(chóng)對(duì)真實(shí)的綠色和偽裝色葉片沒(méi)有選擇性食性差異。灰色葉片就像有“隱形斗篷”,使偽裝植株的存活率和產(chǎn)生后代的幾率更高。
劉建全表示,這項(xiàng)研究證明了植物在與動(dòng)物天敵的互動(dòng)中并非毫無(wú)防御能力。
近日,蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授劉建全聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院昆明植物所孫航院士等研究團(tuán)隊(duì),在《自然-生態(tài)與演化》發(fā)表研究成果,系統(tǒng)揭示了高山植物半荷包紫堇通過(guò)進(jìn)化出礫石般的偽裝色彩,成功躲避植食性絹蝶的捕食,首次系統(tǒng)證實(shí)植物界存在與動(dòng)物類似的防御性偽裝策略。
通過(guò)長(zhǎng)達(dá)十年的野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),結(jié)合生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、代謝組、分子生物學(xué)等手段,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)半荷包紫堇“偽裝色”葉片會(huì)積累更多的花青素,一種導(dǎo)致葉片呈現(xiàn)紅灰或深灰色的色素。
劉建全介紹:“我們?cè)诎牒砂陷纻窝b植株基因組中的4號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小小的基因‘開(kāi)關(guān)’。這個(gè)‘開(kāi)關(guān)’能夠增強(qiáng)一個(gè)基因的表達(dá),從而增加花青素的產(chǎn)生,進(jìn)而使綠色轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;偽裝色’;更為重要的是,這個(gè)基因在多種植物中都能增加花青素的積累,對(duì)植物及人類、牲畜均具有重要的抗逆和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為我們提供了重要的基因資源。”
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn),絹蝶更傾向于在半荷包紫堇的綠葉植株附近產(chǎn)卵,葉片顏色是影響蝴蝶產(chǎn)卵決策的關(guān)鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響,研究人員使用3D打印的仿真綠色和偽裝色葉片進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證實(shí)葉片顏色確實(shí)影響蝴蝶的產(chǎn)卵選擇;但蝴蝶幼蟲(chóng)對(duì)真實(shí)的綠色和偽裝色葉片沒(méi)有選擇性食性差異。灰色葉片就像有“隱形斗篷”,使偽裝植株的存活率和產(chǎn)生后代的幾率更高。
劉建全表示,這項(xiàng)研究證明了植物在與動(dòng)物天敵的互動(dòng)中并非毫無(wú)防御能力。
本文鏈接:http://www.020gz.com.cn/news-2-1226-0.html研究顯示植物界存在與動(dòng)物相似的“偽裝術(shù)”
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