我科學家揭示麻雀選食高粱的分子機制

麻雀喜食高粱，會造成糧食減產。但科學家們發現，麻雀對高粱也會“挑食”。這是為什麼呢？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，同時也為設計開發新型綠色農藥來防治農業鳥害提供了全新的解決方案。

在作物灌漿期到成熟期，大量麻雀遷飛到農田中啄食籽粒，使籽粒破損併發黴，同時傳播各種病蟲害，造成不同程度的減產，有研究報道鳥害能使高粱減產超過50%。我國科學家通過大量田間觀察發現，麻雀對不同的高粱種子非常“挑食”：在571份高粱自然變異羣體中，其中接近46.7%的高粱種子麻雀不喜吃。那麼麻雀的“挑食”行為到底是由什麼引起的呢？

中國科學院遺傳與發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，發現高粱的Tannin1基因位點是抵禦麻雀的關鍵原因。

科研人員發現，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物包含花青素和原花青素。科學家們發現，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物作為引誘劑來吸引蜜蜂等協助傳粉，或者有毒的物質和其前體揮發物作為警戒劑來抵禦天敵的捕食。在農田中，在高粱灌漿期之前很少能看到麻雀，而在高粱灌漿期之後大量麻雀遷飛至農田。科研人員猜測，這或許意味着灌漿期的高粱籽粒也會散發出有香味的揮發物來吸引麻雀。他們對高粱灌漿期的籽粒進行了測定，發現有9種有芳香氣味的揮發物在不抗鳥的品種中出現了顯著的積累，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-醇兩種揮發物的確可以作為引誘劑來吸引麻雀取食，而這些短鏈揮發物的形成都有Tannin1基因的參與。