您当前的位置:首页 >> 科技中心 >> 科技进展 >> 其他 >> 正文
植物气味探测系统研究成果有助于发现抗病虫害的新方法
日期:2019-03-11 作者:编译:赵静娟 来源: 农科智库 点击:
     植物不需要鼻子也能闻到气味,这种能力它们生来就有。东京大学(University of Tokyo)的研究人员发现了气味分子的信息如何改变植物基因表达的前几个步骤。如果能巧妙地操纵植物的气味探测系统,就可以开发出影响植物行为的新方法。
    该发现首次揭示了植物气味探测系统的分子基础,耗时18年之久。
“我们是2000年开始进行研究的,部分困难来自于要设计新的工具在植物身上进行气味相关的研究。”东京大学东原和成教授(Kazushige Touhara)说道。
    植物会探测到一组称作挥发性有机物的气味分子,对于许多植物的生存策略都起着必要的作用,如吸引鸟类和蜂系昆虫、驱除虫害、对附近植物的疾病做出应对等。同时,这些有机物还会使植物精油散发出独特的气味。
    和成教授的团队将烟草细胞和4周龄的烟草植物暴露在不同的挥发性有机物中。他们发现气味分子会通过绑定到其他叫做转录共抑制因子的分子上来改变基因表达,转录共抑制因子能促进或抑制基因的转录过程。
    植物的气味分子必须进入到细胞中去积累,而后才能影响植物行为。动物的气味分子则由鼻子细胞外部的受体识别,并立即激活一条信号通路来识别气味、改变行为。
    和成教授表示:“植物不能跑,所以它们对气味的反应当然会比动物慢。如果植物能在同一天内为环境变化做好准备,对它们来说可能已经是最快速度了。”
    虽然速度对植物来说不是必要条件,但是它们也许能够识别出更多种类的气味分子。
    “人类有大约400个气味受体,大象是动物中受体最多的,有大约2,000个。但是基于植物中存在的转录因子基因数量,植物也许能探测到比动物多得多的气味。”和成教授说道。
    和成教授设想应用这些发现来提高作物质量或特性,而无须通过繁琐的基因编辑或使用杀虫剂。农民可以在田地中喷洒与某种理想的植物行为相关的气味,如可以激发植物改变叶片味道来驱虫的某种气味。
    “所有生物都会与气味进行交流。到目前为止,我们的实验室已经研究了物种之间的气味交流:昆虫与昆虫、鼠与鼠、人类与人类。一旦了解了植物怎样通过气味进行交流,就为我们提供了研究所有生物间通过‘嗅觉’沟通的契机。”和成教授说道。
    东京大学的研究团队使用的是模式生物烟草得出的研究结论。他们希望世界各地的研究团队能即刻使用其他各种植物来验证该实验结论。
(来源:日本东京大学   北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
注:本网站为公益性网站,若单位或个人不同意刊载本信息请与本站联系。
 
 
版权所有:北京市农林科学院农业信息与经济研究所
电 话: 010-12396(按0转人工) 地 址:北京市海淀区板井曙光花园中路9号
京ICP证090834号 京ICP备09053977号 京公网安备11010802014047