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高粱基因或能防鸟

2019-11-20 14:58:32 阅读量:4077

高粱中的一个基因可以通过同时调节无味分子和诱人挥发物的产生来控制鸟类的进食行为。9月23日发表在《分子植物》(Molecular Plants)杂志上的一项研究表明,这种名为单宁酸1的基因控制着鸟类“不喜欢”的单宁酸化合物和来自脂肪酸的挥发性有机化合物的合成,这些化合物会吸引鸟类。这些发现可能会导致新的控制策略来保护世界范围内的主要谷类作物。

目前,保护农田作物免受鸟类侵害的有效措施很少,导致高粱产量损失52%。一些证据表明,鸟类的味觉偏好取决于高粱的各种特性,但其潜在的分子或化学基础尚不清楚。

中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究人员通过全基因组关联研究发现,单宁酸1调节鸟类的进食行为——鸟类不喜欢的高粱品种含有野生型单宁酸1基因,而鸟类喜欢的高粱品种含有突变型单宁酸1基因。

研究人员通过质谱分析发现,从鸟类喜欢的高粱品种收获的种子减少了花青素和原花青素类黄酮生物合成途径中代谢物的积累。这些发现与以前的研究一致,表明单宁酸1调节花青素和原花青素生物合成相关基因的表达。

同时,从鸟类偏好的高粱种子中检测到23种挥发性有机化合物,其中9种相对较高,部分脂肪酸衍生挥发物含量达到正常水平的30倍,而植物中的芳香挥发性有机化合物可以吸引授粉者和种子分散剂。此外,鸟类偏好的高粱品系在脂肪酸生物合成途径中具有较高的基因表达。

结果表明,单宁酸1在单个基因位点的基因多态性会影响植物多酚和脂肪酸代谢,最终决定高粱品系是否会被鸟类视为具有吸引力的食物来源。(记者唐峰)

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