鳥也挑食!中國科學家揭曉麻雀選食不同高粱分子機製
2019年09月24日00:24

原標題:鳥也挑食!中國科學家揭曉麻雀選食不同高粱分子機製

中新社北京9月23日電 (記者 孫自法)不僅人會挑食,鳥也挑食,但鳥為何、如何挑食此前一直不清楚。中國科學家團隊通過應用宏□因組學、代謝組學、合成生物學及動物行為學等手段,近日已完成標準鳥類麻雀選食不同高粱的分子機製研究,從而成功揭開鳥類挑食的神秘冰山一角。

謝旗研究員在辦公室介紹麻雀選食不同的高粱樣品。孫自法 攝

  這一重要科研成果由中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物基因組學國家重點實驗室謝旗研究員團隊與另三個實驗室聯合攻關完成,相關研究論文北京時間23日深夜獲國際權威學術期刊《細胞》子刊《分子植物》在線發表,《細胞》雜誌還專門舉行全球新聞發佈會,對中國科學家揭曉麻雀選食不同高粱分子機製的研究成果予以推介。

  該研究揭示,Tannin1基因通過同時參與調控單寧合成以及脂肪酸來源的揮發物合成的分子機製,來產生高含量的單寧和低濃度的、有香味的揮發物進而躲避和防禦麻雀以達到抗鳥的目的。這項成果既為培育高粱抗鳥新品種提供了重要的基因資源,也為利用單寧設計開發新型綠色農藥來防治農業鳥害提供了全新的解決方案。

  謝旗介紹說,研究團隊前期通過大量田間觀察發現麻雀對不同的高粱種子有選擇性的捕食:在571份高粱自然變異群體中,接近46.7%的高粱種子麻雀不喜吃。為此,研究團隊首先對兩個不同的自然群體同時進行連續兩年在北京、寧夏和海南三地的田間每個點兩次重複鳥吃或不吃的表型調查,通過分析,在兩個群體中同時能檢測到一個單主效位點Tannin1基因,該基因是一個控製高粱單寧合成很關鍵的基因。研究同時發現,以前推測的與鳥取食相關性狀在包殼、穗型、芒、種皮顏色和單寧含量這5個性狀中,只有單寧含量與高粱抗鳥呈極顯著相關性。

  隨後通過隨機選取6個高粱抗鳥品種和12個不抗鳥品種,對單寧合成機製中的靶標代謝產物進行測定發現,黃酮類、黃烷-3-醇、花青素和原花青素在不抗鳥的品種中都出現了顯著降低。麻雀行為學實驗證明其代謝產物花青素和原花青素是影響麻雀食性行為的根本原因。

  謝旗指出,在農田中,高粱灌漿期之前很少能看到麻雀,而高粱灌漿期之後大量麻雀遷飛至農田。研究團隊通過對高粱灌漿期的籽粒進行測定發現,有9種有芳香氣味的揮發物在不抗鳥的品種中出現顯著積累,進一步通過麻雀行為學實驗直接證明:己醛和1-辛烯-3-醇兩種揮發物的確可以作為引誘劑來吸引麻雀取食。(完)

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