扑克王红包节植物到动物的功能基因转移首获证实

文章正文
2021-03-30 06:45

植物到动物的功能基因转移首获证实

瞿剑

2021年03月26日08:01 | 来源:科技日报

小字号

植物到动物的功能基因转移首获证实

  被联合国粮农组织(FAO)认定的迄今唯一“超级害虫”烟粉虱,扑克王红包节具有一种类似“以子之矛、攻子之盾”的本领:其从寄生植物那里获得了防御性基因。这是现代生物学诞生100多年来,首次研究证实植物和动物之间存在功能性基因水平转移现象。国际顶级科学期刊《细胞》25日在线发表了由中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队历经20年追踪研究所得的这一惊人发现。

  “大自然真是太精妙、神奇了”。团队首席、中国农科院蔬菜花卉所所长张友军研究员表示,精妙在于,动物和动物之间、植物和植物之间存在一些为人所知或不为人知的互动关系,而现在知道,这样神奇的互动关系在动物和植物之间同样存在。

  从2001年起,张友军就对烟粉虱产生兴趣,关注重点为,它为何具有如此异乎寻常的“极度多食性”(已知其食物“菜单”包括600种以上植物),同时又是病毒的超级载体(已报道它能够传播300余种病毒)?而这正是它极易暴发成灾的主因。现代生物信息学和分子生物学以及生物化学、转基因、生物学测定等方法为研究突破带来可能。

  初次转机出现在2013年7月,张友军团队在对烟粉虱作基因组测序时发现其体内的植物源基因。“刚发现时我们也很吃惊。”论文共同第一作者、中国农科院蔬菜花卉所已出站博士后杨泽众表示。此后,团队运用同源基因进化分析和异源蛋白表达技术等手段,证实了它是一种来源于植物的名为PMaT的基因。

  张友军解释,在植物和昆虫的共进化过程中,植物能够产生有毒的次级代谢产物(比如最常见的酚糖)来防御昆虫侵害;但是酚糖在充当植物“铠甲”的同时,其过量表达又对植物本身生长发育不利,于是植物就利用PMaT基因代谢酚糖来降毒。

  烟粉虱“盗用”了植物源PMaT解毒基因变成自己的BtPMaT1基因(这一基因水平转移事件发生在距今3500万年—8600万年间),这些基因由原子构成的若干组碱基表达,在被烟粉虱“偷盗”之后,其结构基本不变,功能大致相当。烟粉虱由此获得了对大多数植物“免疫”的本领,这正是巧妙的“以子之矛、攻子之盾”的生物防御策略。

  该论文将是我国农业害虫研究领域首篇《细胞》论文,将以封面文章于4月1日正式出版。在评审阶段,3位《细胞》专业审稿人几乎是以一种“欢呼”的姿态,对该论文作出了积极评价。

(责编:赵超、吕骞)

分享让更多人看到

推荐阅读 关于印发《农业面源污染治理与监督指导实施方案(试行)》的通知  关于印发《农业面源污染治理与监督指导实施方案(试行)》的通知各省、自治区、直辖市生态环境厅(局)、农业农村(农牧)厅(局、委),新疆生产建设兵团生态环境局、农业农村局:为认真贯彻习近平总书记关于加强农业面源污染防治的重要指示批示精神,贯彻落实党的十九届五中全会、中央农村工作会议关于深入打好污染防治攻坚战、推进化肥农药减量化的部署要求,制定本方案。请各地结合实际,认真贯彻执行。… 分布式存储打开千亿级市场 深入推动行业数字化转型  人民网北京3月25日电 (栗翘楚)全球互联网行业进入高速发展期,根据国际数据公司(IDC)预测,到2023年,中国的数据量将达到40zb,其中80%超过是非结构化数据。随着5g技术的普及,企业数据将成为中国数据的主流,数据市场将成倍增长。…

客户端下载

人民日报

人民网+

手机人民网

领导留言板

人民视频

人民智云

人民智作

文章评论