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昆虫中发现的植物基因可保护其免受叶毒素的侵害

数百万年前,一种叫做粉虱的类蚜虫将植物的一部分DNA整合到了它们的基因组中。一个中国研究小组于3月25日发表在《细胞》杂志上,揭示了粉虱利用这种被盗基因降解植物用来防御昆虫的常见毒素,从而使粉虱能够安全地以植物为食。

瑞士纳沙泰尔大学化学生态学家和昆虫学家特德·特林斯(Ted Turlings)合着说:“这似乎是功能基因从植物向昆虫水平转移的第一个记录例子。”“在任何其他昆虫物种中,都找不到中和该植物产生的有毒化合物的BtPMaT1基因。”

科学家认为,植物可能会在自己的细胞内使用BtPMaT1来以无害的形式存储其有害化合物,因此植物不会自身中毒。由中国农业科学院蔬菜花卉研究所的张友军带领的研究小组结合了遗传和系统发育分析,揭示了大约3500万年前,粉虱偷走了这个防御基因,使昆虫获得了抗病性。为自己排毒的能力。

“我们认为植物中的一种病毒可能已经吸收了该BtPMaT1基因,并且在被粉虱吞噬后,该病毒必须在昆虫内部做了某些工作,从而将该基因整合到粉虱的基因组中,” Turlings说。“当然,这是极不可能发生的事件,但是如果您考虑到跨越时间跨度的数百万年,数十亿种昆虫,病毒和植物,那么这可能会偶尔发生,并且如果获得的基因对昆虫,那么它将在进化上受到青睐并可能传播。”

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