当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

研究揭示寄生植物亲缘回避机制

2025/10/29

文章导读
寄生植物如何避免"自相残杀"?这一困扰科学家多年的谜题终于被解开!最新研究揭示,列当科寄生植物松蒿通过一种精妙的"自我伪装"机制——利用UGT72B1酶对自身分泌的吸器诱导因子进行糖基化修饰,使其失去活性,从而精准识别并避开同类。这一发现不仅揭示了自然界中亲缘回避的分子机制,更为农业抗寄生杂草提供了全新靶点:未来或可通过基因编辑让作物对寄生植物"隐形",彻底解决农作物被寄生危害的难题。这项突破性成果已发表在《科学》上。
— 内容由好学术AI分析文章内容生成,仅供参考。

在自然界,植物间存在多种方式的相互作用,包括互利和寄生。列当科寄生植物松蒿依赖寄主根部分泌的吸器诱导因子(HIFs),如醌类DMBQ和酚类阿魏酸、丁香酸,触发吸器形成,实现侵染寄主植物窃取养分。这些寄生植物绝大多数情况下只寄生正常的自养植物,而极少自相残杀或寄生其他物种寄生植物,这种亲缘回避现象长期成谜:这些寄生植物如何精准区分“自己”与“异己”?

中国科学院昆明植物研究所与日本奈良先端科学技术大学院大学、日本理化学研究所等机构的科研人员合作,揭示寄生植物通过UDP-葡萄糖基转移酶UGT72B1对自身内源HIFs进行糖基化,从而使自身的HIFs分子失去诱导吸器活性,抑制自主吸器形成并避免寄生同类。

科研人员通过松蒿的突变体库筛选,获得了spoh1突变体。该突变体植株无需外源HIFs即可在蔗糖介质上自主形成原吸器,形态与DMBQ诱导野生型(WT)松蒿的吸器无异。spoh1根分泌物对WT松蒿及近缘寄生植物独脚金吸器诱导活性增强,相当于1µM DMBQ水平,从而证实此突变体的HIFs释放增多。全基因组测序锁定spoh1PjUGT72B1的提前终止突变,导致此酶功能缺失。PjUGT72B1定位根成熟区,主要通过O-葡萄糖基转移酶(OGT)活性糖基化G/S型HIFs的4-OH位点,生成失活形式(如SyA-Glc)的HIFs,使其丧失诱导活性。体外实验证实PjUGT72B1对S型HIFs更高效,而非寄生植物的拟南芥同源AtUGT72B1仅限对G型HIFs有活性。这种底物特异性差异揭示了列当科寄生植物如何通过“掩盖”自身的HIFs,从而避免自相残杀的生理和进化生物学机制。

该研究不仅阐明了列当科寄生植物进化出的自保策略,也为农业抗寄生植物提供了新的靶点:通过编辑作物UGT72B1增强HIFs糖基化,有望使作物对列当科寄生杂草“隐形”。

相关研究成果以Glucosylation of endogenous haustorium-inducing factors underpins kin avoidance in parasitic plants为题,发表在《科学》(Science)上。

论文链接

研究揭示寄生植物亲缘回避机制

内源吸器诱导因子的糖基化防止寄生植物松蒿自主产生吸器


版权声明:
文章来源 昆明植物研究所,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2025年清洁能源、电力系统与可持续发展国际会议(CEPSSD 2025)(2025-10-28)

2025年电力系统与电器工程国际会议(ICPSEE 2025)(2025-10-29)

2025年第四届计算与人工智能国际会议(ISCAI 2025)(2025-11-14)

2025年设计、数字媒体与多媒体技术国际会议(DDMMT 2025)(2025-11-20)

2025年IEEE电路与系统前沿技术国际会议(FTCS 2025)(2025-11-21)

第一届光电材料与电子信息工程国际学术会议 (OMEIE 2025)(2025-11-21)

2025年船舶、海洋工程与应用技术国际会议(ICSOEAT 2025)(2025-11-24)

第二届自动化、电气控制系统与设备国际学术会议(AECSE 2025)(2025-11-28)

第五届肿瘤治疗与转化医学国际研讨会(CTTM 2025)(2025-11-28)

2025年机械电子与自动化国际研讨会(ISMA 2025)(2025-11-28)

2025生态环境设计、心理学研究与管理科学国际会议(PRMS 2025)(2025-11-6)

2025年先进算法与计算机科学国际会议(AACSIC 2025)(2025-12-19)

2025比较文学、文化传播与翻译学国际会议(CLCCTS 2025)(2025-12-8)

2025媒体应用、科学教育与文化产业发展国际学术会议(MASECID 2025)(2025-11-9)

2025年机械工程、材料加工与制造国际会议(ICMEMPM 2025)(2025-12-13)

2025城市环保与城市管理国际会议(UEPUM 2025)(2025-11-18)

2025年电气工程、交通运输与能源技术国际会议(IEETE 2025)(2025-11-11)

2025年经济发展、财务管理与区域经济国际会议(ICEDFMRE 2025)(2025-11-24)

2025年智慧金融与企业管理国际会议(ICEMSF 2025)(2025-11-8)

2025年人工智能、基础模型与机器学习研究国际会议(AIBMMLR 2025)(2025-11-5)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。