麻雀喜食高粱，會造成糧食減產(chǎn)。但科學家們發(fā)現(xiàn)，麻雀對高粱也會“挑食”。這是為什么呢?我國科學家最近揭曉了麻雀對不同高粱品種“挑食”的分子機制，研究成果近日在線發(fā)表在國際學術期刊《細胞》子刊《分子植物》上。這一研究既為培育抗鳥的高粱新品種提供了重要的基因資源，同時也為設計開發(fā)新型綠色農(nóng)藥來防治農(nóng)業(yè)鳥害提供了全新的解決方案。

在作物灌漿期到成熟期，大量麻雀遷飛到農(nóng)田中啄食籽粒，使籽粒破損并發(fā)霉，同時傳播各種病蟲害，造成不同程度的減產(chǎn)，有研究報道鳥害能使高粱減產(chǎn)超過50%。我國科學家通過大量田間觀察發(fā)現(xiàn)，麻雀對不同的高粱種子非常“挑食”：在571份高粱自然變異群體中，其中接近46.7%的高粱種子麻雀不喜吃。那么麻雀的“挑食”行為到底是由什么引起的呢?

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究團隊與中國科學院動物研究所、清華大學等機構的科研人員合作，發(fā)現(xiàn)高粱的Tannin1基因位點是抵御麻雀的關鍵原因。

科研人員發(fā)現(xiàn)，這個基因位點是控制高粱單寧合成的關鍵基因，而單寧合成途徑的代謝產(chǎn)物包含花青素和原花青素。科學家們發(fā)現(xiàn)，標準鳥類(麻雀)行為學實驗證明花青素和原花青素是影響麻雀食性行為的根本原因。因此，這個基因位點與高粱能不能吸引麻雀息息相關。

同時，這個基因位點還參與了高粱的某些香味揮發(fā)物的合成，這也是麻雀是否愛吃某種高粱的原因之一。科研人員介紹，植物能釋放出一些有香味的揮發(fā)物作為引誘劑來吸引蜜蜂等協(xié)助傳粉，或者有毒的物質(zhì)和其前體揮發(fā)物作為警戒劑來抵御天敵的捕食。在農(nóng)田中，在高粱灌漿期之前很少能看到麻雀，而在高粱灌漿期之后大量麻雀遷飛至農(nóng)田。科研人員猜測，這或許意味著灌漿期的高粱籽粒也會散發(fā)出有香味的揮發(fā)物來吸引麻雀。他們對高粱灌漿期的籽粒進行了測定，發(fā)現(xiàn)有9種有芳香氣味的揮發(fā)物在不抗鳥的品種中出現(xiàn)了顯著的積累，進一步通過麻雀行為學實驗證直接證明了己醛和1-辛烯-3-醇兩種揮發(fā)物的確可以作為引誘劑來吸引麻雀取食，而這些短鏈揮發(fā)物的形成都有Tannin1基因的參與。

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