劉先客

來自弗吉尼亞理工大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種植物交流的新途徑，不同種類的植物可以通過該途徑交換大量的遺傳信息。

這種在分子水平上的植物交流途徑是由弗吉尼亞理工大學(xué)農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院的吉姆·韋斯特伍德教授發(fā)現(xiàn)的。該項發(fā)現(xiàn)無疑為研究植物交流方式的學(xué)者們開啟了一扇嶄新的大門，同時也為那些致力于改善貧窮地區(qū)飽受寄生雜草危害情況的科學(xué)家們提供了新的研究視角。

韋斯特伍德的相關(guān)報告刊登在2014年8月15日的《Science》上。

韋斯特伍德，這位隸屬于弗蘭林生命科學(xué)研究所的研究人員表示，不同種類生物體之間的信息交流遠比我們之前預(yù)想的要頻繁?，F(xiàn)在我們所發(fā)現(xiàn)的只是不同的生命體可以共享信息，下一步研究的關(guān)鍵則在于它們所共享的是哪些信息。

韋斯特伍德已經(jīng)對寄生植物菟絲子與兩種寄主植物——擬南芥和西紅柿之間的作用關(guān)系進行了研究。他發(fā)現(xiàn)菟絲子會將吸根刺入寄主植物，以獲取水分和養(yǎng)分。

在此前的研究中，韋斯特伍德就已意識到寄生關(guān)系中兩種生命體會進行RNA（核糖核酸）的傳輸，而RNA的作用正是對DNA（脫氧核糖核酸）包含的遺傳信息進行翻譯，從而構(gòu)成生命體的基因圖譜。

韋斯特伍德新的課題包含了對更多種類遺傳信息的研究，例如細胞行為的發(fā)號者信使RNA，它可以決定對哪種蛋白進行編碼。但易碎和短命通常是信使RNA的代名詞，這讓它在物種間的相互轉(zhuǎn)移行為格外難以想象。

而韋斯特伍德的發(fā)現(xiàn)則證實，有成千上萬的信使RNA分子在寄生關(guān)系中發(fā)生轉(zhuǎn)移，這使得物種間的信息交換暢通無阻。

寄生植物獲得的好處是通過基因轉(zhuǎn)移向寄主植物發(fā)號施令，比如降低寄主植物的防御功能使寄生植物更易入侵。而韋斯特伍德下一階段的研究內(nèi)容就是解密轉(zhuǎn)移的信使RNA究竟對物種施了什么咒語。

新發(fā)現(xiàn)的作用不僅在于科學(xué)家們可以研究是否細菌和真菌也以同樣的方式進行遺傳信息的轉(zhuǎn)移，還在于它可以為世界糧食短缺提供解決之道。

盡管來自英國謝菲爾德大學(xué)的朱莉·斯科爾斯教授并未參與到該項課題研究中，但卻深諳此研究領(lǐng)域。她表示，獨腳金和肉蓯蓉等寄生植物可以令豆科植物和其他作物嚴(yán)重減產(chǎn)，而這些作物正是非洲等最貧窮地區(qū)人們賴以生存的食物。她還補充道，該研究除了可對寄生關(guān)系做進一步的闡述外，還能著眼于打亂寄生植物用于重新編碼寄主植物的信使RNA，為田間雜草的管控提供新方案。

而韋斯特伍德則認(rèn)為，這項發(fā)現(xiàn)不僅十分有趣，同時也極具實用價值。

“這項發(fā)現(xiàn)令人驚喜之處在于，信使RNA就好比是寄生植物的致命弱點，讓我們可以找到攻破其魔咒的關(guān)鍵。而圍繞它所帶來的眾多啟示確實令人歡欣鼓舞?！表f斯特伍德興奮地表示。

編輯/曹煥煥