昆蟲“偷來”植物基因為哪般
中國農業科學院的張友軍團隊首次發現基因可以從高等植物向動物發生水平轉移,該發現為將來開發植物次生代謝抗蟲藥物和開展
精準的蔬菜基因修飾抗蟲育種奠定了基礎。
(本文首發于2021年4月8日《南方周末》)
責任編輯:朱力遠
煙粉虱被聯合國糧農組織認定為世界第二大害蟲。
眾所周知,在自然界,基因的轉移方向一般是從同一物種的親代到子代,即所謂的基因垂直轉移。例如,動物通過交配產生后代,植物借由種子傳遞基因,細菌通過分裂擴充種群,等等。不過,自然界還存在另一種基因轉移方式,即基因可在不同物種間轉移,如同科學家在實驗室操作的“轉基因”實現跨物種的基因轉移,這種基因水平轉移往往能帶給生物種群某些生存優勢。
最近,中國農業科學院蔬菜花卉研究所張友軍團隊首次發現,作為世界第二大害蟲的煙粉虱為了舒舒服服地當“吃貨”,竟然“偷”來植物的基因為己所用,瓦解了植物的防御體系,2021年4月1日這項研究成果以封面文章的形式發表在國際著名學術期刊《細胞》(Cell)上,引發關注。
原核基因水平轉移平常事
基因水平轉移的現象是由英國醫生弗雷德里克·格里菲斯(FrederickGriffith)1928年首次報道的,他發現導致肺炎的肺炎鏈球菌有兩種類型,一種是毒性較強的光滑型肺炎鏈球菌(S菌株),另一種是毒性較弱的粗糙型肺炎鏈球菌(R菌株),當他將S菌株滅活后與R菌株混合,發現混合物能使小鼠致死,因此推測低毒的R菌株轉化成了致命的S菌株,這正是著名的細菌轉化試驗。1945年,奧斯瓦爾德·艾弗里(OswaldAvery)通過實驗證實是S菌株的DNA使得R菌株轉變成了S菌株,這一實驗也證明了DNA才是真正的遺傳物質。
不過,基因水平轉移的概念是美國生物學家維克多·弗里曼(VictorJ.Freeman)在20世紀50年代初提出的,他當時發現白喉桿菌弱毒株在感染噬菌體后變成了強毒株。到20世紀末,科學
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網絡編輯:周凡妮