研究人員發現,植物普遍擁有產生清香的酶。植物葉片受傷後會流出綠色的汁液,同時散發出特殊的香味,其中含有一些揮發性信息化合物,可引誘害蟲的天敵前來清除害蟲。
卷心菜葉片受到菜粉蝶幼蟲的取食後,釋放出的特殊香味可吸引遠處的醫生,這就是菜粉蝶的天敵粉蝶盤絨繭蜂。卷心菜葉片受到菜粉蝶幼蟲咬食一小時後,有520%的寄生蜂飛向遭受蟲咬的植株,隻有5%的寄生蜂飛向沒遭受蟲咬的植株。
帶給我們的啟示
研究人員表示,這個研究可以幫助那些不能散發揮發性信息化合物的植物來防蟲。比如,十字花科的擬南芥就不能吸引植物醫生。於是,研究人員利用轉基因方法,將青椒合成香味酶的基因導入擬南芥中。擬南芥經轉基因操作後,一旦被菜粉蝶的幼蟲啃食葉片,它散發的清香便會增強。
這種清香會傳播得很遠,吸引來菜粉蝶的天敵粉蝶盤絨繭蜂。這種寄生蜂把卵產到菜粉蝶幼蟲身上,在菜粉蝶幼蟲形成蛹之前就可以把幼蟲吃個精光。
這個研究有什麼實際的用處呢?如果把這項成果應用到蔬菜栽培方麵,有可能減少農藥的使用量,讓我們餐桌上的蔬菜變得更加環保。
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●據研究,大豆植株的葉片受到蚜蟲咬食後,散發的香味可吸引來蚜蟲的天敵,瓢蟲,這時瓢蟲就會毫不客氣地把蚜蟲消滅得片甲不留。能改變性別的植物
在生物世界中,有雌雄異體,也有雌雄同體的,變化現象並不稀奇。動物有變性的,黃鱔的一生中先是雌的,後來又變成了雄的。紅鯛魚隻能由雌性變成雄性,而雄性卻不能變換成為雌性。
植物會不會變性呢?有的,但為數不多。印度天南星就是一個例子。
能變性的印度天南星
在美國緬因州和佛羅裏達州的森林裏,生長著一種叫做印度天南星的有趣植物,它四季常綠,在長達15年至20年的生長期中,總是不斷地改變著自己的性別:從雌性變為雄性,又從雄性變為雌性。
大多數植物都是雌雄同棵的,在一棵植物體上既有雌花又有雄花,或者一朵花中同時有雌雄器官,而印度天南星卻不斷改變性別。早在20世紀20年代,植物學家就發現了印度天南星的這種性變現象。可是長期以來,人們猜不透其中的奧妙。
據美國一些植物學家研究發現,印度天南星的變性同植株體型大小密切相關,植株高度值以0.0398米為界,超過這高度的植株,多數為雌株;小於這個高度值的植株,多數為雄株。還發現,植株的高度值在0.01米至0.07米間,都可能發生變性,而0.038米卻是雌株變為雄株的最佳高度。
中等大小的印度天南星通常隻有一片葉子,開雄花。大一點的有兩片葉子,開雌花。而在更小的時候,它沒有花,是中性的,以後既能轉變為雄性,也能轉變成雌性。經過進一步的觀察,他們又發現當印度天南星長得肥大時,常變成雌性;當植物體長得瘦小時又變成雄性。
揭開印度天南星變性之謎
科學家們認為:印度天南星的性變生理是植物節省能量,生存應變的策略。原來,植物像動物一樣,雌性植物產生後代所需要的能量遠比雄性植物產生所需要的能量要多。印度天南星的種子比較大,消耗的能量比一般植物更多。如果年年結果,能量和營養都會入不抵出,結果會使植物越來越瘦小,甚至因營養不良而死去。所以,隻有長得壯實肥大的植物才變成雌性,開花結果。
結果後植物瘦弱了,就轉變為雄性,這樣可以大大節省能量和營養。經過一年休養,待它們恢複了元氣,再變成雌性又開花結果。有趣的是,這種植物不光依靠性變來繁殖後代,還利用性變來應付不良環境。
植物學家發現,當動物吃掉印度天南星的葉子,或大樹長期遮擋住它們的光線時,印度天南星也會變成雄性。直至這種不良環境消失後,它們才變成雌性繁殖後代。
紅楓樹的變性之謎
不久前,美國波士頓大學植物學家發現,北美洲的一種最普通的樹木,紅楓樹,有異乎尋常的性變情況。根據傳統的情況,紅楓樹有時呈雌性,有時呈雄性,有時卻雌雄同棵。他們在7年中考察了麻省的79棵紅楓樹,記錄了每年每棵樹的性別與開花的數量。
麻省的79棵紅楓樹考察結果是,55棵紅楓樹一直為雄性。有4棵雄性紅楓樹會開出一些雌性的花序。另外18棵雌性紅楓樹中的6棵卻會開出少量雄性的花序。還有幾棵紅楓卻是雌雄難辨,它們每年在雌性與雄性之間發生撲朔迷離的變化。
紅楓這種性轉變意味著什麼呢?波士頓大學植物學家認為,紅楓性變的機製如果同前麵說的三葉天南星那樣,這種雌雄同棵植物的個體應該大於性別正常的植物,因為它們需要更多的能量來產生性變。
事情卻不是這樣,雌雄同棵紅楓樹的個體並非很大,一般情況下反而小於其它植物。他們推測這種性別上自相矛盾的樹木,可能經曆了一個不正常的性發展過程。至於為什麼會產生這種現象,有待今後進一步的探索。
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●人們發現外部環境條件也能改變植物的性別,如果番木瓜的幼苗被無意中砍傷,它就會開雌花;有些植物開出的花和剛結出的小果子被人摘了去,它反而會多開雌花。世界上最珍貴的植物