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举个栗子:细菌把植物变成僵尸?

日报 举个栗子 2年前 (2017-11-17) 350次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:细菌把植物变成僵尸?

许多寄生生物依靠控制宿主的身体来进行传播,例如铁线虫靠强迫蟋蟀宿主溺亡在水中已进入水中,肝吸虫驱动受感染的蚂蚁爬上草叶从而被奶牛吃掉以达到寄生目的。

举个栗子:细菌把植物变成僵尸?

然而寄生生物能够将植物也变成僵尸,英国诺维奇的 John Innes 研究所的科学家们发现了其中的奥秘。

植物被一种名叫植原体(Phytoplasmas)的寄生细菌感染后,它们的花会变为多叶幼苗,它们的花瓣变成绿色并发育为大量被称为“女巫扫帚”的幼苗。这种转变使得植物因此绝育,同时吸引了吸吮性昆虫将细菌携带到新的宿主身上去。

“这些植物看上去还活着,却只是为了病菌在服务。”John Innes 研究所的植物病理学专家 Saskia Hogenhout 说,“从进化角度来看,植物已经死亡了并且将不再进行繁殖。”

Hogenhout 的研究小组先前已经证实了细菌通过一种单独的名为 SAP54 的蛋白质来操纵其宿主。这种蛋白质与一种名叫 RAD23 的植物蛋白相互作用,将一种令细胞毁灭的目标分子传递给细胞的废物处理中心——蛋白酶体。在前面的例子中,被针对的便是那些操控开花的分子。相关的论文已经发表在 PLoS Biology 上。

SAP54 与这些植物蛋白质之间相同的相互作用还增加了植物对输送植原体的叶蝉的吸引力。研究小组发现叶蝉在受感染的具有叶状花朵的植株上产下了更多卵。他们还证实了即使只有 SAP54 而没有细菌本身,也可以吸引叶蝉。

来自宾夕法尼亚州立大学的植物病理学家 David Hughes 称,这种细菌能用同一种蛋白质同时控制着植物和昆虫,令人拍案叫绝。

Hogenhout 认为,这一发现揭示了植物的生长机制和免疫系统的关联性,这一点从未被人想到和怀疑过,并且很可能在其他物种身上也存在。她还希望研究这种关联性将能开发出同时提高农作物产量及加速抵御虫害的新方法。

她还想了解其它种类的病菌是怎样制造相关的僵尸植物的。例如一种名叫 Puccinia monoica 的锈菌使宿主绝育并将其枝叶转化为亮黄色的“西番莲”。这些假花充满了真菌细胞,吸引传粉昆虫并通过它们将细胞散播给新的未感染的宿主。没人知道它们是如何重新改变宿主的,Hogenhout 称,“发现其中的奥秘将会是件很酷的事!”

(编译:石芯木鱼;via nature)


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