科学家发现植物抵御霜霉病的周期节律

日期:04-13-2011

美国杜克大学研究发现了植物抵御霜霉病毒的日周期节律，他们单独用霜霉病病原感染阿拉伯芥（拟南芥），之后观察对其防御机制进行研究，发现植物每日清晨对病原的防护作用最强，而这个时候也通常是病原释放传染性孢子的时候。

产生防御蛋白，对植物来说是非常“奢侈的”事情，而且体内如果长期含有这种蛋白也会对植物产生损害，因此每日的，周期性的产生这些蛋白比让这些物质长期存在植物体内也更加安全和有效，这也是首次发现植物防御系统的日夜变化周期。

研究者确认了和阿拉伯芥的感染免疫反应过程中相关的22个基因，发现它们中大多数都按照一定的节奏间歇式的表达，即使在没有病原存在下，防御机制仍会按照日夜规律启动，这说明植物是按照一定的生理节奏来启动防御的。

后续的温室试验也证明了上述假设，在温室中，人为制造12个小时的日周期，并且仅在“拂晓”或者“黄昏”的时候使病原感染植物，也发现“黄昏”时感染率最高，尽管在自然中这个时段并不产生病原孢子。研究还发现，植物遗传物质中和生理节奏钟相关的物质－生物节奏计时关联基因CCA1如果发生突变失去其功能，则植物对感染的抗性会大大减弱，相反的，如果这种基因被成功表达，则植物对感染的抗性会增强。

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