日本埼玉大學研究人員*新發現,植物的葉片遭到蟲害時會分泌谷氨酸,將信息迅速傳遞到其他葉片,促使植物體內合成抗蟲物質。
先前研究發現,植物遭遇蟲害時能在短時間內將信息傳遞出去,但植物并不具備類似動物的大腦和神經系統,它們究竟如何感知傷害并傳遞信息一直不得而知。
埼玉大學研究人員為*常見的模型植物擬南芥注入綠色熒光蛋白以觀察植物細胞內部。結果發現,擬南芥的葉片被蟲子啃食后,傷口處的細胞會自動分泌谷氨酸,促使鈣離子濃度上升,并以每秒約1毫米的速度將鈣離子作為信號,通過植物輸送養分的管道傳遞到其他葉片上。
當所有葉片細胞中的鈣離子濃度都隨之上升后,植物體內迅速開始合成一種名為茉莉酸的物質。茉莉酸是存在于高等植物體內的內源生長調節物質,與細胞的受體結合后會產生苦味的生物堿以及害蟲討厭的氣體,從而使害蟲不愿再靠近植物。
研究人員表示,這一成果將有助于研發新型環保農藥。
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