五(wu)(wu)羥(qian)色(se)胺(an)是(shi)一種(zhong)讓人的(de)大(da)腦產生愉悅感(gan)的(de)化合物(wu)，浙(zhe)江大(da)學農(nong)學院舒慶堯及其合作者最(zui)新研(yan)究發現：害(hai)蟲也喜歡五(wu)(wu)羥(qian)色(se)胺(an)。害(hai)蟲啃食水稻時，植株(zhu)體(ti)內的(de)五(wu)(wu)羥(qian)色(se)胺(an)含(han)量會增加，對害(hai)蟲來說，這使(shi)水稻的(de)“口感(gan)”和“營養(yang)”都提升了(le)。

　　據了解，這(zhe)是科學界第一次揭示五羥色(se)胺與水稻抗(kang)蟲(chong)性之間的關系，將對(dui)下一步(bu)培養更優抗(kang)性的水稻和發展防蟲(chong)治蟲(chong)策略提供新的思(si)路。

　　褐飛虱和螟蟲(chong)是稻田中兩種破(po)壞性最大的(de)(de)害(hai)(hai)蟲(chong)。浙江大學昆蟲(chong)所的(de)(de)婁永根教授(shou)長(chang)期關注植(zhi)物化合物與昆蟲(chong)的(de)(de)互(hu)動機制，他(ta)發現在遭到害(hai)(hai)蟲(chong)侵害(hai)(hai)時(shi)，植(zhi)物機體會分泌出不同(tong)的(de)(de)化學物質。

　　通過研究發現(xian)，害(hai)蟲在侵(qin)食(shi)水稻(dao)(dao)時，水稻(dao)(dao)體(ti)內的五羥色胺(an)含(han)量升高了(le)。它主要由一個叫CYP71A1的基因合(he)成。“當(dang)害(hai)蟲侵(qin)食(shi)水稻(dao)(dao)時，這個合(he)成五羥色胺(an)的‘開關’就被打開了(le)。”舒慶(qing)堯(yao)說。

　　為了探(tan)究五羥(qian)色胺對害(hai)蟲(chong)的(de)影(ying)響，博士生(sheng)羅婷開始了“數(shu)蟲(chong)子”工(gong)作(zuo)：數(shu)出(chu)15只褐(he)飛虱，放(fang)到裝有(you)兩株(zhu)水稻(dao)的(de)容器(qi)中：一株(zhu)水稻(dao)是自然野生(sheng)型水稻(dao)，另一株(zhu)是敲除了CYP71A1基(ji)因的(de)水稻(dao)。

　　“我們發現一(yi)個很有(you)趣的現象：剛開始分(fen)(fen)布均勻的褐飛虱，一(yi)段(duan)時間后會表現出明顯的分(fen)(fen)離。”羅婷說，大(da)部分(fen)(fen)褐飛虱選擇去(qu)自然野生型(xing)水稻。

　　顯然，被敲除了CYP71A1基因(yin)的水稻(dao)被害蟲(chong)“嫌棄”了。原因(yin)則是無(wu)法調高(gao)五羥色胺的分(fen)泌(mi)。

　　令(ling)科學家(jia)好奇的是：害蟲為什么喜歡五羥色胺？

　　研究發現，攝入更多的(de)(de)五羥色胺之后，蟲(chong)(chong)子(zi)的(de)(de)生長發育加(jia)快了，身(shen)軀也更加(jia)“壯(zhuang)碩(shuo)”了，這在螟蟲(chong)(chong)的(de)(de)身(shen)上表(biao)現得特別明顯。“蟲(chong)(chong)子(zi)很聰明，它(ta)不(bu)但懂(dong)得‘吃’，還能把(ba)食物變(bian)得更加(jia)‘營養(yang)美味’。”舒慶(qing)堯說，這是害蟲(chong)(chong)的(de)(de)智(zhi)慧。

　　這(zhe)一發現對(dui)提高(gao)水稻的(de)抗(kang)性，維護糧食產量和品質(zhi)有很重要(yao)的(de)科(ke)學價值。

　　科研團隊(dui)進(jin)一步(bu)探究發現，在植物體內(nei)，五羥色(se)胺和水(shui)楊(yang)酸的(de)合成有(you)一個共同的(de)源頭物質——分支酸，水(shui)楊(yang)酸是一種已知的(de)能(neng)夠提(ti)高水(shui)稻抗病性的(de)化合物。

　　論文第一作(zuo)者蘆海平博(bo)士(shi)介紹，五(wu)羥(qian)(qian)色胺和水楊酸(suan)合成過程存在相互負調控，本身又可(ke)以主動抑(yi)制(zhi)對方合成基因的活(huo)性，如水楊酸(suan)可(ke)以抑(yi)制(zhi)CYP71A1基因的開啟(qi)，從(cong)而減少五(wu)羥(qian)(qian)色胺的含量。

　　簡單來說(shuo)，當害(hai)蟲(chong)啃食水稻致五(wu)羥色胺增加時，原本幫助(zhu)抗(kang)病(bing)的水楊酸就減少了。

　　舒(shu)慶堯介紹，很多(duo)植物(wu)中都存(cun)在(zai)五羥(qian)色胺和水楊(yang)酸合成(cheng)代謝通(tong)路，這項研究將對水稻及其它作物(wu)的抗蟲育種帶來啟(qi)發意義。

　　相關論文《基于五羥(qian)色胺生物(wu)合(he)成抑制的水稻抗蟲(chong)性(xing)》日前發表在《自然·植物(wu)》雜志上(shang)。（記者 江耘 通(tong)訊員 周煒）

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責任編輯： 王頔