人會挑食,鳥也會嗎?來自中國科學家的最新研究發(fā)現(xiàn),麻雀對高粱也會“挑食”,科學家還就此揭曉了麻雀對不同高粱品種“挑食”的分子機制。
國際學術期刊《細胞》子刊《分子植物》前不久刊發(fā)這一研究成果。該成果由中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究團隊與中國科學院動物研究所、清華大學等機構(gòu)的科研人員合作完成。
和其他農(nóng)作物不同,高粱具有耐旱澇、耐鹽堿、耐貧瘠以及產(chǎn)量高等特性,被廣泛地應用于飼料、能源和燃料中,成為世界干旱和半干旱地區(qū)的主糧作物。不過,高粱卻有一個“天敵”——麻雀,后者喜食高粱,會造成高粱的減產(chǎn)。
據(jù)中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所植物基因組學國家重點實驗室研究員謝旗介紹,在作物灌漿期到成熟期,大量麻雀遷飛到農(nóng)田中啄食籽粒,使籽粒破損并發(fā)霉,同時傳播各種病蟲害,造成不同程度的減產(chǎn),有研究表明鳥害能使高粱減產(chǎn)超過50%。
不過,一旦麻雀挑食,結(jié)果會怎么樣?
我國科學家通過大量田間觀察發(fā)現(xiàn),麻雀對不同的高粱種子非?!疤羰场保涸?71份高粱自然變異群體中,其中接近46.7%的高粱種子麻雀不喜吃。
這一類似人類挑食的行為又是由什么引起的?
謝旗所在的中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究團隊與中國科學院動物研究所、清華大學等機構(gòu)的科研人員合作,通過應用宏基因組學、代謝組學、合成生物學及動物行為學等手段發(fā)現(xiàn),高粱的Tannin1基因位點是抵御麻雀的關鍵原因。
在農(nóng)田中,在高粱灌漿期之前,很少能看到麻雀,而在高粱灌漿期之后,大量麻雀遷飛至農(nóng)田??蒲腥藛T猜測,這或許意味著灌漿期的高粱籽粒,會散發(fā)出有香味的揮發(fā)物來吸引麻雀。
他們對高粱灌漿期的籽粒進行測定,發(fā)現(xiàn)有9種含芳香氣味的揮發(fā)物,在不抗鳥的品種中出現(xiàn)了顯著的積累,通過進一步實驗,證明了兩種揮發(fā)物的確可以作為“引誘劑”來吸引麻雀取食,而這些過程中,都有Tannin1基因的參與。
謝旗認為,這一研究成果為培育高粱抗鳥新品種提供了重要的基因資源,也為利用單寧設計開發(fā)新型綠色農(nóng)藥來防治農(nóng)業(yè)鳥害,提供了全新的解決方案。