研究顯示植物界存在與動物相似的“偽裝術(shù)”
更新時(shí)間：2025/3/19 8:16:01 來源：新華社CNML文字
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新華社蘭州3月18日電（記者白麗萍）近日，蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授劉建全聯(lián)合中國科學(xué)院昆明植物所孫航院士等研究團(tuán)隊(duì)，在《自然-生態(tài)與演化》發(fā)表研究成果，系統(tǒng)揭示了高山植物半荷包紫堇通過進(jìn)化出礫石般的偽裝色彩，成功躲避植食性絹蝶的捕食，首次系統(tǒng)證實(shí)植物界存在與動物類似的防御性偽裝策略。
通過長達(dá)十年的野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、代謝組、分子生物學(xué)等手段，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)半荷包紫堇“偽裝色”葉片會積累更多的花青素，一種導(dǎo)致葉片呈現(xiàn)紅灰或深灰色的色素。
劉建全介紹：“我們在半荷包紫堇偽裝植株基因組中的4號染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小小的基因‘開關(guān)’。這個(gè)‘開關(guān)’能夠增強(qiáng)一個(gè)基因的表達(dá)，從而增加花青素的產(chǎn)生，進(jìn)而使綠色轉(zhuǎn)變?yōu)椤畟窝b色’；更為重要的是，這個(gè)基因在多種植物中都能增加花青素的積累，對植物及人類、牲畜均具有重要的抗逆和營養(yǎng)價(jià)值，為我們提供了重要的基因資源。”
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，絹蝶更傾向于在半荷包紫堇的綠葉植株附近產(chǎn)卵，葉片顏色是影響蝴蝶產(chǎn)卵決策的關(guān)鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響，研究人員使用3D打印的仿真綠色和偽裝色葉片進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)葉片顏色確實(shí)影響蝴蝶的產(chǎn)卵選擇；但蝴蝶幼蟲對真實(shí)的綠色和偽裝色葉片沒有選擇性食性差異�；疑~片就像有“隱形斗篷”，使偽裝植株的存活率和產(chǎn)生后代的幾率更高。
劉建全表示，這項(xiàng)研究證明了植物在與動物天敵的互動中并非毫無防御能力。
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新華社蘭州3月18日電（記者白麗萍）近日，蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授劉建全聯(lián)合中國科學(xué)院昆明植物所孫航院士等研究團(tuán)隊(duì)，在《自然-生態(tài)與演化》發(fā)表研究成果，系統(tǒng)揭示了高山植物半荷包紫堇通過進(jìn)化出礫石般的偽裝色彩，成功躲避植食性絹蝶的捕食，首次系統(tǒng)證實(shí)植物界存在與動物類似的防御性偽裝策略。
通過長達(dá)十年的野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、代謝組、分子生物學(xué)等手段，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)半荷包紫堇“偽裝色”葉片會積累更多的花青素，一種導(dǎo)致葉片呈現(xiàn)紅灰或深灰色的色素。
劉建全介紹：“我們在半荷包紫堇偽裝植株基因組中的4號染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小小的基因‘開關(guān)’。這個(gè)‘開關(guān)’能夠增強(qiáng)一個(gè)基因的表達(dá)，從而增加花青素的產(chǎn)生，進(jìn)而使綠色轉(zhuǎn)變?yōu)椤畟窝b色’；更為重要的是，這個(gè)基因在多種植物中都能增加花青素的積累，對植物及人類、牲畜均具有重要的抗逆和營養(yǎng)價(jià)值，為我們提供了重要的基因資源�！�
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，絹蝶更傾向于在半荷包紫堇的綠葉植株附近產(chǎn)卵，葉片顏色是影響蝴蝶產(chǎn)卵決策的關(guān)鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響，研究人員使用3D打印的仿真綠色和偽裝色葉片進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證實(shí)葉片顏色確實(shí)影響蝴蝶的產(chǎn)卵選擇；但蝴蝶幼蟲對真實(shí)的綠色和偽裝色葉片沒有選擇性食性差異�；疑~片就像有“隱形斗篷”，使偽裝植株的存活率和產(chǎn)生后代的幾率更高。
劉建全表示，這項(xiàng)研究證明了植物在與動物天敵的互動中并非毫無防御能力。
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