植物基因可能有助于粉虱成为一个主要的害虫

时间：2022-02-02 15:52:31 来源：

在3500万至8000万年前，一只粉上落在叶子上，开始吸吮它的甜味。那顿士餐不仅仅是糖。不知何故，一个来自植物的基因伤口进入白粉的基因组，这项新的研究表明，可能帮助其祖先成为今天最臭名昭着的农业害虫之一。

该基因有助于植物中和和安全地存储他们用于阻止食草动物的某些有毒分子。在粉虱（Bemisia Tabaci）中，它可以让昆虫在植物世界上最好的化学武器之一，研究人员在细胞中向3月25日报告。这种植物对昆虫基因交换是曾经记录的第二个，并且最清晰的昆虫的例子有效地征用了他们的“猎物”的遗传工具来利用它们。

“十或20年前，没有人认为这种基因转移是可能的，”德国耶拿耶拿最大普拉斯化学生态学研究所的化学生态学家罗伊基尔希说，德国杰纳的化学生态学研究所没有参与研究。“存在这么多的障碍必须克服从植物到昆虫的克服，但是这项研究清楚地表明它发生了，并且该基因为粉虱提供了益处。”

基因交换在细菌中是常见的（SN：10/31/11），偶尔会在肠道微生物和他们的动物宿主之间发生。该过程称为水平基因转移，允许生物绕过亲本寄生的植入性质，并立即通过几代自然选择形成基因。但是从植物到昆虫的遗传跳跃，分隔至少十亿年的进化血统，已经在粉上仅记录了一次。

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粉虱是蚜虫般的昆虫，这些昆虫在全球范围内超过600种不同的植物。可怕的害虫宽程度的饮食源于他们逃避许多常见植物防御的能力（SN：4/4/19).在寻找这种能力的基因的同时，中国的研究人员偶然发现了三种密切相关的白花物种的一些奇怪的东西 - 一种名为BTPMAT1的基因，不知道在植物外面存在。

两种情况可以解释这种模式。在植物和昆虫的共同祖先中产生基因，随后在生命树的所有介入分支中鼻塞，或者用粉虱以某种方式获得来自植物的基因。因为植物和昆虫如此终于相关，所以后一种情况是“更有可能”的，因为克里斯克说。这三种粉虱物种年前分裂了3500万年前，表明他们之前得到了该基因。但近8000万年前缺乏基因的近亲，这表明转移发生在该窗口中。

该基因允许植物通过中和毒素来占据称为酚醛糖苷的常见类别的防守化学品，直至食草动物开始咀嚼。“酚醛糖苷对昆虫有毒性，”瑞士尼古特尔大学的化学生态学家和昆虫学家研究共同奉献。粉虱可能使用植物排毒基因耐受植物毒素的植物毒素钽化的卧室的同事。

研究人员将一些RNA插入实验室中的番茄植物。一旦受粉虱摄取，RNA设计用于禁用其BTPMAT1基因。然后，球队让粉虱松动。经过一周的五种遗传改性植物，大约2,500次粉虱死亡，只有约20％的喂养植物。Turlings说，这种激烈的效果表明该基因在帮助壁虎旁通植物防御方面发挥着重要作用。

究竟在粉虱中造成的植物Btpmat1究竟是多么谜。病毒可能会意外穿梭于主机之间的DNA，而卧室嫌疑人可能发生这种情况。“这是一个非常罕见的事件，但是当你在谈论数十亿岁的昆虫和植物时互动数百万年时，它变得更加可能，”他说。水平基因转移可能是“害虫获得能力处理植物防御能力的重要机制。”

第一个文献的植物对昆虫基因交换，9月23日在科学报告中，也发生在粉虱中，虽然该基因的功能不太清楚。但是，它可能不是巧合，即这种事件的两个已知的例子在同一食草昆虫中发生。

“粉虱和他们的植物主持人的生活密切交织在一起，”达特茅斯学院的进化微生物学家Shannon Souce说，他们没有参与研究。她说，这一致的曝光使系统准备好为这种事件做好准备，最终允许粉虱将这种植物防御基因对抗其制造商。

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