五羥色胺是一種讓人的大腦產(chǎn)生愉悅感的化合物,，浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院舒慶堯及其合作者最新研究發(fā)現(xiàn)：害蟲也喜歡五羥色胺。害蟲啃食水稻時,，植株體內(nèi)的五羥色胺含量會增加,，對害蟲來說，這使水稻的“口感”和“營養(yǎng)”都提升了,。

據(jù)了解,，這是科學(xué)界第一次揭示五羥色胺與水稻抗蟲性之間的關(guān)系,，將對下一步培養(yǎng)更優(yōu)抗性的水稻和發(fā)展防蟲治蟲策略提供新的思路,。

褐飛虱和螟蟲是稻田中兩種破壞性最大的害蟲。浙江大學(xué)昆蟲所的婁永根教授長期關(guān)注植物化合物與昆蟲的互動機(jī)制,，他發(fā)現(xiàn)在遭到害蟲侵害時,，植物機(jī)體會分泌出不同的化學(xué)物質(zhì),。

通過研究發(fā)現(xiàn)，害蟲在侵食水稻時,，水稻體內(nèi)的五羥色胺含量升高了,。它主要由一個叫CYP71A1的基因合成?！爱?dāng)害蟲侵食水稻時,，這個合成五羥色胺的‘開關(guān)’就被打開了?！笔鎽c堯說,。

為了探究五羥色胺對害蟲的影響，博士生羅婷開始了“數(shù)蟲子”工作：數(shù)出15只褐飛虱,，放到裝有兩株水稻的容器中：一株水稻是自然野生型水稻,，另一株是敲除了CYP71A1基因的水稻。

“我們發(fā)現(xiàn)一個很有趣的現(xiàn)象：剛開始分布均勻的褐飛虱,，一段時間后會表現(xiàn)出明顯的分離,。”羅婷說,，大部分褐飛虱選擇去自然野生型水稻,。

顯然，被敲除了CYP71A1基因的水稻被害蟲“嫌棄”了,。原因則是無法調(diào)高五羥色胺的分泌,。

令科學(xué)家好奇的是：害蟲為什么喜歡五羥色胺？

研究發(fā)現(xiàn),，攝入更多的五羥色胺之后,，蟲子的生長發(fā)育加快了，身軀也更加“壯碩”了,，這在螟蟲的身上表現(xiàn)得特別明顯,。“蟲子很聰明,，它不但懂得‘吃’,，還能把食物變得更加‘營養(yǎng)美味’?！笔鎽c堯說,，這是害蟲的智慧。

這一發(fā)現(xiàn)對提高水稻的抗性,，維護(hù)糧食產(chǎn)量和品質(zhì)有很重要的科學(xué)價值,。

科研團(tuán)隊進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)，在植物體內(nèi)，五羥色胺和水楊酸的合成有一個共同的源頭物質(zhì)——分支酸,，水楊酸是一種已知的能夠提高水稻抗病性的化合物,。

論文第一作者蘆海平博士介紹，五羥色胺和水楊酸合成過程存在相互負(fù)調(diào)控,，本身又可以主動抑制對方合成基因的活性,，如水楊酸可以抑制CYP71A1基因的開啟，從而減少五羥色胺的含量,。

簡單來說,，當(dāng)害蟲啃食水稻致五羥色胺增加時，原本幫助抗病的水楊酸就減少了,。

舒慶堯介紹,，很多植物中都存在五羥色胺和水楊酸合成代謝通路，這項研究將對水稻及其它作物的抗蟲育種帶來啟發(fā)意義,。

相關(guān)論文《基于五羥色胺生物合成抑制的水稻抗蟲性》日前發(fā)表在《自然·植物》雜志上,。

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