研究顯示植物界存在與動物相似的“偽裝術”

新華社蘭州3月18日電（記者白麗萍）近日，蘭州大學生態(tài)學院教授劉建全聯(lián)合中國科學院昆明植物所孫航院士等研究團隊，在《自然-生態(tài)與演化》發(fā)表研究成果，系統(tǒng)揭示了高山植物半荷包紫堇通過進化出礫石般的偽裝色彩，成功躲避植食性絹蝶的捕食，首次系統(tǒng)證實植物界存在與動物類似的防御性偽裝策略。

上：正常綠色植株；下：偽裝植株，葉片與流石灘石頭顏色一致。（圖片由研究團隊提供）

通過長達十年的野外調(diào)查和室內(nèi)實驗，結(jié)合生態(tài)學、遺傳學、代謝組、分子生物學等手段，研究團隊發(fā)現(xiàn)半荷包紫堇“偽裝色”葉片會積累更多的花青素，一種導致葉片呈現(xiàn)紅灰或深灰色的色素。

劉建全介紹：“我們在半荷包紫堇偽裝植株基因組中的4號染色體上發(fā)現(xiàn)了一個小小的基因‘開關’。這個‘開關’能夠增強一個基因的表達，從而增加花青素的產(chǎn)生，進而使綠色轉(zhuǎn)變?yōu)椤畟窝b色’；更為重要的是，這個基因在多種植物中都能增加花青素的積累，對植物及人類、牲畜均具有重要的抗逆和營養(yǎng)價值，為我們提供了重要的基因資源?！?/p>

研究團隊還發(fā)現(xiàn)，絹蝶更傾向于在半荷包紫堇的綠葉植株附近產(chǎn)卵，葉片顏色是影響蝴蝶產(chǎn)卵決策的關鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響，研究人員使用3D打印的仿真綠色和偽裝色葉片進行野外實驗驗證，證實葉片顏色確實影響蝴蝶的產(chǎn)卵選擇；但蝴蝶幼蟲對真實的綠色和偽裝色葉片沒有選擇性食性差異。灰色葉片就像有“隱形斗篷”，使偽裝植株的存活率和產(chǎn)生后代的幾率更高。

劉建全表示，這項研究證明了植物在與動物天敵的互動中并非毫無防御能力。

https://www.forestry.gov.cn/c/www/lcdt/615709.jhtml