豇豆不僅是人類的食物。毛毛蟲也喜歡這一重要的農(nóng)作物，但是我們不喜歡毛毛蟲，因為它們可導(dǎo)致非洲種植最廣泛的本地豆科植物的大量減產(chǎn)。但是，并非所有豇豆都坐以待斃。部分農(nóng)作物已演化出一種巧妙的防御手段。

      現(xiàn)在，研究人員在豇豆細胞的表皮發(fā)現(xiàn)了一種免疫受體，可以對毛毛蟲的唾液成分有所反應(yīng)，從而啟動一系列防御。植物釋放的化學(xué)物質(zhì)會對毛毛蟲產(chǎn)生直接的損害。例如，當豇豆植物受到被稱為豆莢蛀蟲的毛蟲的威脅時，農(nóng)作物似乎會向周圍環(huán)境釋放一種氣體，從而吸引毛毛蟲的捕食者。

      如今，人們對植物如何發(fā)現(xiàn)并防御有害生物的機制知之甚少，所以任何新知識都會大有幫助，尤其是在人口迅猛增長的現(xiàn)代社會。某大學(xué)的生物學(xué)家解釋說：“盡管進行了化學(xué)控制，但農(nóng)作物因病蟲害而遭受的產(chǎn)量損失通?！谌蚍秶鷥?nèi)——為20％至30％。然而，許多品種對特定病蟲害具有天然抗性或免疫力。”

      這項新研究建立在同作者先前的研究基礎(chǔ)上，他們發(fā)現(xiàn)黏蟲的唾液中存在某些肽，會顯著觸發(fā)豇豆的防御機制，對又名蘆筍蕨毛蟲的害蟲造成傷害，而它們是豇豆作物的最大威脅之一。通過繪制這些接受素誘導(dǎo)反應(yīng)的遺傳學(xué)圖譜，新研究揭示了植物判定威脅的過程。者發(fā)現(xiàn)植物細胞上存在豆類物種特異性受體蛋白受體(INR)。

     盡管知道它很重要，但是研究豇豆植物的方法較少，這意味著研究人員不得不求助于煙草植物來驗證這些受體的實際功能。研究人員將INRs基因插入煙草植物中，然后放入饑餓的黏蟲。黏蟲在撕咬并咀嚼葉片時，口水中的酶將葉片中的蛋白質(zhì)分解，如果特定蛋白質(zhì)片段滴入到葉片傷口處，就會得到受體Vu-In的響應(yīng)。

      在煙草作物中，Vu-In的存在使受到威脅的煙草植物觸發(fā)激素釋放，從而導(dǎo)致空氣中乙烯和活性氧分子的增加，這些都是“一系列生物化學(xué)變化的一部分，這些變化共同抑制了昆蟲的生長”，作者解釋說。鑒于害蟲是對全球糧食安全的主要威脅之一，因此這種知識不僅可以保護這些植物，還可以保護我們。