本文轉自：清遠日報
新華社蘭州電 (記者白麗萍) 近日,蘭州大學生態學院教授劉建全聯合中國科學院昆明植物所孫航院士等研究團隊,在《自然-生態與演化》發表研究成果,系統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,首次系統證實植物界存在與動物類似的防禦性偽裝策略。
通過長達十年的野外調查和室內實驗,結合生態學、遺傳學、代謝組、分子生物學等手段,研究團隊發現半荷包紫堇“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號染色體上發現了一個小小的基因‘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生,進而使綠色轉變為‘偽裝色’；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價值,為我們提供了重要的基因資源。”
研究團隊還發現,絹蝶更傾向於在半荷包紫堇的綠葉植株附近產卵,葉片顏色是影響蝴蝶產卵決策的關鍵因素。為了排除葉片氣味或味道的影響,研究人員使用3D列印的模擬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生後代的幾率更高。
劉建全表示,這項研究證明瞭植物在與動物天敵的互動中並非毫無防禦能力。