写于 2016-12-08 08:01:04| 澳门娱乐场登陆网址| 股票

食草昆虫的口腔分泌物中的信使分子改变其寄主植物的开放时间:蜂鸟接收来自飞蛾的传粉者的作用蝴蝶和飞蛾是许多植物物种的欢迎游客植物吸引昆虫传粉者的颜色,形式,花蜜和气味确保受精和繁殖的花朵然而,雌性飞蛾也对植物构成威胁:一旦被花的气味所吸引,它们就会在绿叶上产卵,不久贪得无厌的年轻毛虫孵化现在马克斯普朗克化学生态研究所的科学家们发现烟草植物如何成功解决这一困境研究人员发现,食草动物将花蕾的开放时间从黄昏变为黎明

此外,花香的排放量也大大减少

花朵定时的变化是由于口腔分泌物中的特定分子引起的

幼虫,并需要茉莉花信号级联,whi ch已知在植物中引发许多其他防御反应而不是夜间活动的飞蛾,这些早晨开放的花朵吸引日间活跃的蜂鸟,它们也能够转移花粉 - 而不会威胁植物的生命番茄蚯蚓的爆发在野外实验中2007年夏天由美国犹他州大盆地沙漠的Ian T Baldwin教授领导的分子生态学系博士生进行了大规模的番茄蚯蚓(Manduca quinquemaculata)爆发,几乎每种烟草植物都有本土物种Nicotiana野外场地上的虫害受到这些草食动物的攻击,这些草食动物更喜欢茄科家庭的植物Danny Kessler对受感染的植物进行了深入研究,并注意到这些植物有许多在日出后开放的花朵,尽管烟草通常是夜间开花的植物,通常会打开它在日落之后的花蕾这个发现导致在接下来的两年里进行了实验由于12小时推迟的开花时间与食草授粉直接相关,但没有产卵生态学家已经注意到,为了授粉而吸引的雌性飞蛾产卵,并且很快吃叶子的幼虫孵化成以同一植物为食

科学家们认为植物是否真的会毫无保留地服用这种危及生命的劣势 - 仅仅是为了授粉他们深入研究了非常开放的早晨开花(MoF),它们只是由被昆虫幼虫攻击的植物产生,并将它们与通常发生的夜晚进行比较 - 开花(NoF)第一个实验已经揭示了一个令人震惊的结果:MoF不再发射引诱剂苄基丙酮(参见Kessler等,Science 321,2008),并且花蜜中的糖浓度也显着降低

此外,令人印象深刻的是,财政部的花瓣只开放到NoF All的三分之一大小,财政部就是撕裂了然而,对于生活在野外站附近的不同传粉者来说,它们可能变得有趣:蜂鸟蜂鸟参观早晨开放的花朵并作为传粉者为了找出飞蛾或鸟类是否成功地将花粉从花朵转移到花朵,科学家们确定了飞蛾或蜂鸟在田间试验中所观察到的植物的异交率

他们从幼小的花蕾中取出花药以排除自花授粉然后一个未被攻击的昆虫袭击的烟草植物被网状覆盖的铁丝笼覆盖,直到第二天的早晨排除夜间活跃的传粉者第二对植物仍未被覆盖,因此夜间活跃的传粉者可以进入

黎明之前,笼子被交换,以便在夜间被发现的植物现在被覆盖并且夜间被覆盖的植物在白天变得可以被传粉者接触到了晚上覆盖了带有植物的植物,植物仍然存在,直到产生种子胶囊

胶囊的计数显示,没有被毛虫攻击的植物上的绝大多数胶囊来自于晚上8点到6点之间授粉的花

早上00点,而在毛虫出没的植物中,成功的授粉在白天的早上6点到晚上8点之间发生,因此通过蜂鸟 科学家们通过直接观察和计算超过1000种开花野生烟草植物18种嗡嗡鸟的访问进行了深入研究,结果显示蜂鸟通过幼虫侵染植物访问幼虫,实际上更多与NoF相比,90%以上的鸟类更喜欢MoF,即使只有少量的MoF在植物上“蜂鸟很可能在早上识别出部分开放的土地花冠的特殊形状并将这些特征联系起来这些花中含有可靠的花蜜质量和数量,“使用幼虫口腔分泌物和转基因烟草植物的实验研究的共同作者Celia Diezel说

在进一步的实验中,科学家们研究了攻击植物如何识别食草动物并随后改变发育计划的花朵有利于蜂鸟而不是通过放置毛虫来感染植物在叶子上,研究人员机械地伤害了一个带有花纹轮的叶子并在伤口上施用了角蛾幼虫的口腔分泌物

植物在直接昆虫攻击后发生反应:大约3天后,与非诱导植物相比,产生了更多的早晨开花

“也许幼虫口腔分泌物中存在的脂肪酸氨基酸结合物引发了这种反应我们已经知道它们会开启植物对食草动物的防御,例如通过产生有毒物质来抵御攻击者,”Danny Kessler,博士生在该研究所,解释在另一项实验中,他使用转基因烟草,其中口服分泌物中的信使分子与防御反应之间的信号传导途径被中断;这些植物不能产生茉莉酮酸,一种植物激素引发植物防御反应事实上,田间试验中使用的转基因茉莉酸缺乏植物在唾液诱导后不产生MoF,但如果植物喷洒茉莉酸,则可能表明花卉生产的重新编程实际上与开启防御机制的途径有关为什么植物有可能吸引番茄角蛾作为传粉昆虫,尽管昆虫的幼虫以植物为食

“我们无法从单一植物的角度回答这个问题,但是,如果有的话,从进化和生态背景来看,”Ian Baldwin说,野火烟草种群在火灾后的广大地区生长,与数千种广泛植物的同步单一栽培相比蜂鸟可能不是植物物种异交和繁殖所需的最可靠的授粉服务使用挥发物,植物可以从远距离吸引飞蛾,而蜂鸟只有在它们的巢穴意外地在烟草种群附近时才可用

此外,寻找在蜂鸟授粉的特殊模式中,单一植物的花更有可能用来自同一植物的花粉授粉而不是来自不同植物的花

这可以减少种子产生的遗传变异性蛾可能在植物之间更频繁地移动这种行为可能导致从它们产生的种子的更大的遗传变异性授粉服务[JWK / AO]原始出版物:Danny Kessler;西莉亚迪泽尔; Ian T Baldwin:改变传粉媒介作为逃避食草动物的手段当前生物学,在线优先,2010年1月21日,DOI 101016 / jcub200911071 - 图片说明:北美原产的野生烟草(Nicotiana attenuata)在夜间开花并吸引夜间活跃的飞蛾作为传粉者通过发射引诱剂苄基丙酮然而,一旦雌性飞蛾开始在植物上产卵并且幼小的毛虫成为严重的危险,植物将花的开放时间推迟12小时至黎明和另外停止生产苄基丙酮飞蛾远离蜂鸟接管授粉信用:Danny Kessler,德国耶拿马克斯普朗克化学生态研究所 - 网上: