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  • 植物識別敵我之謎

    木槿花開

    植物識別敵我之謎在植物的生長環(huán)境中,存在著大量的微生物。這些微生物有的有利于植物的生長,甚至是植物健康生長必不可少的,而有的則對植物的生長有害,甚至是致命的。有趣的是,植物往往能對此做出正確的識別,同有益的微生物“拒之門外”。這一現(xiàn)象引起了人們的注意。植物是靠什么來識別對方是“朋友”還是“敵人”的呢?

    豆科植物與根瘤菌之間有一種共生關(guān)系,根瘤菌對豆科植物的感染可使豆科植物形成根瘤菌,從而產(chǎn)生固氮能力。但是令人不解的是,在根瘤菌與豆科植物之間的關(guān)系上存在著近乎苛刻的選擇性。也就是說,能感染一種豆科植物并使之形成根瘤的根瘤菌,對其他豆科植物通常是不感染的。根瘤菌為什么會表現(xiàn)出這么強的專一性呢?人們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),這是由于豆科植物所產(chǎn)生的凝集素(一種有識別作用的蛋白)能識別根瘤菌細胞壁的糖蛋白,從而決定是否與根瘤菌建立共生關(guān)系。如果豆科植物的識別蛋白能與根瘤菌細胞壁中的糖蛋白結(jié)合,則表明這種根瘤菌是“朋友”,可與之共生,反之則不然。

    對于植物具有排除“異己”、抵御病害的能力這一現(xiàn)象,有人作出這樣的分析:病原菌表面攜帶著起鑒別作用的分子,如果植物具有識別這些病原菌表面而分子的受體,在遭到病原菌的侵襲時,植物就能辨別出是“敵人”來犯,會及時地調(diào)動自身的防御體系,隨時給予敵人迎頭痛擊。

    目前,對植物識別系統(tǒng)的研究還不十分成熟。識別分子到底是什么?它是怎樣辨識“敵友”的?這些問題還沒有一個明確的結(jié)論。然而,這一領(lǐng)域的研究卻給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來;了美好的前景。若是能夠破譯豆科植物與根瘤菌的關(guān)系的“密碼”,就有可能把固氮范圍擴大到小麥、水稻等非豆科植物;若是能清楚植物識別、抵御病原菌的機理,就可以減少農(nóng)藥對作物和大自然的危害。