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大气二氧化碳浓度影响植物对线虫抗性研究获新进展

2025/6/4 4:39:13发布20次查看
地上与地下生物的相互是当代生态学研究的热点。而大气co2浓度升高是未来发生的一种趋势。由于茉莉酸诱导抗性途径产生的系统防御信号能够贯串植物的地上、地下部分,因此研究植物的茉莉酸诱导抗性途径可以将大气co2浓度升高和地下线虫为害有机的起来,探讨大气co2浓度升高如何通过植物产生级联效应(cascadingeffect)影响地下生物。
中科院动物研究所种群生态与变化研究组科研人员在野外的开顶式co2控制箱(otc)中,利用茉莉酸防御途径加强型番茄35s、茉莉酸防御途径缺失型番茄spr2和野生型番茄wt三种试验植物,研究了大气co2浓度倍增(750ppm)环境下,三种基因型番茄对南方根结线虫抗性的变化。
研究发现,高co2浓度增加了三种基因型番茄的碳含量和碳氮比,加快了植物的生长发育;同时,大气co2浓度升高降低了茉莉酸防御途径加强型番茄35s对线虫的抗性,而对于野生型番茄wt和茉莉酸防御途径缺失型番茄spr2没有影响,表明茉莉酸信号途径参与并加强了植物对线虫的防御;而对照co2浓度环境中,茉莉酸防御途径缺失型番茄spr2与野生型番茄wt相比,对线虫的抗性差异并不明显,说明在植物对线虫的防御过程中,茉莉酸信号途径并不是*的抗性途径。
研究结果提示:不同基因型的番茄,即使仅有一个基因的差异,对大气co2浓度升高的响应也存在差异,这种差异是植株营养和防御物质的权衡表现,进而导致不同基因型番茄在未来环境下对线虫抗性的变化。
以上研究发表在plant,cell&environment(suny.,caoh.,yinj.,kangl.&gef.2010.elevatedco2changestheinteractionsbetweennematodeandtomatogenotypesdifferinginthejapathway.33:729-739)。该文*作者孙玉诚为种群生态与变化研究组助理研究员,通讯作者为戈峰研究员。该研究工作得到了国家重大基础研究计划(973)、*知识创新工程重要方向项目和基金委创新研究群体项目的资助。
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