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植物交配系統(tǒng)轉(zhuǎn)變影響植物的防御機(jī)制
更新時(shí)間:2013-04-03   點(diǎn)擊次數(shù):1282次

植物交配系統(tǒng)轉(zhuǎn)變影響植物的防御機(jī)制
植物的交配方式(自交vs異交)不僅影響植物自身雌、雄配子結(jié)合以及形成合子的方式,還決定了植物群體未來(lái)世代的基因型頻率、植物的有效群體大小、基因流、選擇等進(jìn)化因素,然而對(duì)于從更深層面揭示植物不同交配系統(tǒng)產(chǎn)生的進(jìn)化后果,目前的研究卻涉及較少。

近日,康奈爾大學(xué)生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)系A(chǔ)ndré Kessler博士與Stuart A. Campbell博士從新的角度研究植物交配系統(tǒng)轉(zhuǎn)變對(duì)植物防御機(jī)制進(jìn)化的影響,并取得了階段性成果,其研究論文Plant mating system transitions drive the macroevolution of defense strategies在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(PNAS)上發(fā)表。該論文以分別具有自交親和(Self-Compatibility,SC)與自交不親和的(Self–Incompatibility,SI)的茄科13屬共56種植物為研究材料,探討具有不同交配系統(tǒng)的茄科植物與昆蟲(chóng)煙草天蛾(以捕食茄科植物葉片為主)的互作及防御機(jī)制。結(jié)果顯示伴隨著植物交配方式從自交不親和系統(tǒng)(SI)向自交親和系統(tǒng)(SC)單向、多次發(fā)生的轉(zhuǎn)變,茄科植物對(duì)昆蟲(chóng)的誘導(dǎo)性防御方式增加,并且植物對(duì)昆蟲(chóng)的誘導(dǎo)性防御專(zhuān)化性增強(qiáng)。

植物交配系統(tǒng)轉(zhuǎn)變影響植物的防御機(jī)制
從進(jìn)化角度來(lái)看,自交不親和系統(tǒng)在植物長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中有利于異花授粉和保持植物高度雜合性,具有較高的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)。在茄科植物與昆蟲(chóng)的互作與協(xié)同進(jìn)化中,植物從自交不親和向自交親和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變可能是植物在進(jìn)化過(guò)程中從組成型防御向誘導(dǎo)性防御轉(zhuǎn)變的代償機(jī)制.
 

 

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