■新知

　　美國弗吉尼亞理工學院的研究員發(fā)現(xiàn)，在菟絲子等寄生植物向甜菜等寄主植物“借宿”時，它們之間還進行著數(shù)量龐大的遺傳信息互換。

　　這種在分子水平上的植物交流途徑是由該校農(nóng)業(yè)與生命科學院的吉姆·韋斯特伍德（Jim Westwood）教授發(fā)現(xiàn)的，他在植物病理、生理和草業(yè)科學方面均有涉獵。該項發(fā)現(xiàn)無疑向研究植物交流方式的學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家們提供了新的研究視角。

　　韋斯特伍德的相關報告刊登在8月15日的《Science》上。

　　韋斯特伍德，這位隸屬于弗蘭林生命科學研究所（Fralin Life Science Institute）的研究人員表示，不同種類生物體之間的信息交流的發(fā)生遠比我們之前預想的要頻繁?，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系中兩種生命體會進行RNA的傳輸，而RNA的作用正是對DNA包含的遺傳信息進行翻譯，從而構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（mRNA），它可以決定對哪種蛋白進行編碼。但易碎和短命通常是mRNA的代名詞，這讓它在物種間的相互轉移行為格外難以想像。而韋斯特伍德的發(fā)現(xiàn)則證實，有成千上萬的mRNA分子在寄生關系中發(fā)生轉移，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移向寄主植物發(fā)號施令，比如降低寄主的防御功能使得寄生植物更易浸染。而韋斯特伍德下一階段的研究內(nèi)容就是解密轉移的mRNA究竟施了什么咒語。

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

　　來自英國謝菲爾德大學的朱莉?斯科爾斯教授盡管并未參與到該項課題研究中，但卻深諳此研究領域。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來源。她還補充道，該研究除了可對寄生關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的mRNA，為田間雜草的管控提供新方案。

　　而韋斯特伍德則認為，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，mRNA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斯特伍德興奮的表示。

　　稿件來源：環(huán)球科學（《科學美國人》中文版）

　　翻譯：冼妍