| 中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所所長、研究員張友軍： |
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| 揭秘害蟲“偷盜”植物解毒機制 |
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問：團隊在對煙粉虱做基因組測序時發(fā)現其體內的植物源基因，請問這個基因是什么？承擔了何種功能？
張友軍：這個基因叫做丙二�；D移酶。
在昆蟲和植物長期的進化過程中，昆蟲去吃植物，植物就會產生一些防御物質來抵御昆蟲，讓昆蟲不吃或者吃了以后可能中毒。那么，植物產生的次生代謝產物是什么呢？酚糖就是其中一種。
當昆蟲吃植物的時候，植物會誘導產生大量的酚糖，用以對付昆蟲。但是植物產生的大量酚糖，對其本身生長發(fā)育也是不利的。所以在沒有昆蟲威脅的時候，植物就需要把酚糖降解掉，這樣才能維持正常的生長發(fā)育。丙二�；D移酶基因就起到這個作用，它能將植物體內過量的酚糖代謝和降解掉，從而保持植物正常生長發(fā)育。
問：在自然界中，從植物到動物的基因轉移普遍嗎？還有其他已經被證實的物種之間的基因轉移嗎？
張友軍：在自然界進化過程中，水平基因轉移是非常普遍的現象，它是生物進化非常重要的資源力量，特別是隨著近年來基因測序的完成，大家對于水平基因轉移現象的了解越來越深入。
比如，我們經常提到的大腸桿菌，它有80%以上的基因都是外來的，是從別的生物體轉移到大腸桿菌里的。又如低等水生生物貝類，已有研究發(fā)現，其大概有20%的基因來源于別的生物。
但是對于從植物到動物的水平基因轉移，過去有過一兩例報道，但大家只是發(fā)現了這種現象，至于基因轉移到動物體內后是否具有某種功能，人們并不清楚。我們的實驗第一次發(fā)現且證實了基因從植物轉到煙粉虱體內，而且轉移的基因保留了和原來在植物體內相同的功能。換言之，我們的研究首次證實了功能基因從植物到動物的轉移。
問：團隊是如何發(fā)現這一轉移現象的？
張友軍：這與我們技術的進步密切相關。這些年，基因測序技術的發(fā)展、全基因組測序的完成，使得我們有能力偵測到、檢測到水平基因轉移的可能性。
我們一直在思考，很多植物體內都含有酚糖這種重要的植物次生代謝產物，煙粉虱要吃這么多植物，首先必須克服植物體內的酚糖，這就促使我們去研究煙粉虱究竟是如何克服植物酚糖的。
正是因為我們有這樣的追求，希望了解煙粉虱能夠克服酚糖的原因，加之又獲得了煙粉虱全基因組系列，幾個事件結合在一塊，才最終發(fā)現了這一非常罕見的現象——煙粉虱從植物體里面“偷竊”了丙二�；D移酶基因，并把“偷竊”來的基因整合到自己的基因組里，發(fā)揮著與原來在植物體內相同的功能，即代謝酚糖�！�
《科學新聞》 (科學新聞2022年2月刊 封面)