劉基男



本期要介紹的植物也很出名,很多人都會見到過它們,這就是被稱之為“菟絲子”的全寄生植物。菟絲子和前面幾期里介紹的各種全寄生植物相較,其它的全寄生植物基本都是根寄生習性(大花草會寄生在貼地的藤蔓上),而菟絲子是莖寄生習性;其它全寄生植物是直立的草本,不常見,而菟絲子是很常見的纏繞藤本,出現時都會成片蔓延,相當顯眼,人們對它是又愛又恨。
那菟絲子究竟是何種植物,為何人們對它愛恨交織呢?菟絲子是旋花科(Convolvulaceae)菟絲子屬(Cuscuta)一類植物的統稱。這個屬的植物,長得都很相似,所以一般人看起來以為是一種,其實啊,菟絲子屬是一個有著170多種的大家庭,只不過我國分布的種類并不多,只有11種。說到旋花科,菟絲子和牽牛(Ipornoea nil、番薯(Ip07noeabatatas)這類大家熟知的植物都屬于旋花科,所以不難理解菟絲子是一類藤蔓植物,而且也和牽?;ㄒ粯?,纏繞的方式是有旋的。
菟絲子屬的植物,常見的有菟絲子(Cuscutachinensis)、南方菟絲子(Cuscuta australis)、歐洲菟絲子cCuscuta europaea)、金燈藤(Cuscuta japonica)和大花菟絲子(Cuscuta refiexa),區分它們并不容易,除了看莖干的粗細外,最主要的是要看花的結構,很需要考眼力。不過它們之中,大花菟絲子是最好辨認的,它的花最大,潔白如玉,是這個屬里面的顏值擔當。
菟絲子是很常見的植物,我國各地都有,路邊的綠化帶、行道樹、農田、野地等等都可能出現它的身影。因為它很常見,又是一種寄生植物,所以菟絲子得到了各個方面的關注,這些關注,主要有集中在對菟絲子的防除、藥用,以及菟絲子和寄生相互關系的研究這三方面。
為什么要關注防除呢,菟絲子是莖全寄生植物,它們通過吸器,“嫁接”到寄主植物的莖稈上,吸收寄主的水分和營養物質,是一類非常頑同的農田雜草。對大豆、辣椒、番杏、莧菜等蔬菜危害很大,有些種類特別喜歡寄生在豆科( Leguminosae)植物上,所以又有豆閻王的別名。除了對蔬菜有危害,有些菟絲子也會寄生在果樹、葡萄、茶樹和其它喬木、灌木上。菟絲子能大量吸取宿主體內的營養而迅速蔓延,一株菟絲子可蔓延1平方米以上,使宿主生長黃弱甚至死亡。菟絲子的種子極細,結籽率極高,一株能結籽兩三千粒,其種子在土壤里可存活1-2年,繁殖力極強。北宋著名政治家、科學家蘇頌在《圖經本草》中對此有詳細記載:“夏生苗,初生如細絲,遍地不能白起,得他草,梗則纏繞而生,其根白斷,絕于地而寄空中,或無根?!?/p>
雖然菟絲子對農林業有一定的危害,但它又是一種很好的藥材,而且古來有之。在說藥用價值之前,先說說菟絲子這個名字是怎么來的?!拜恕庇袃煞N讀音。一為tu,只用在古地名菟裘、玄菟和古人對老虎於( wu)菟的稱呼上。發音作為tu則通“兔”,現在只用在植物名字當中,如菟葵(Eranthis stellata)和菟絲子。為何叫菟絲子?《神農本草經》記載“菟絲初生之根,其形似兔”、“色黃而細為赤網”,根據這樣絲狀纏繞的植物形態而名為菟絲,因為人藥的是種子,藥名菟絲子,植物名后來也就沿用了這樣的稱呼。菟絲子以種子人藥,記載有補肝腎、益精壯陽、止瀉的功能。研究發現,菟絲子含有多種黃酮類化合物,被廣泛的使用,以菟絲子為主要原料生產的各類藥品、保健品就有幾百種,其市場需求量是很大的。
由于菟絲子容易獲取,又容易培養,所以它就成了一種研究寄生植物生長方式、寄生習性以及與寄主關系的良好材料。菟絲子的生長方式已經很明確,種子萌發后,幼苗會慢慢旋轉尋找宿主,這需要運氣,幸運接觸到宿主的菟絲子,在與宿主接觸的部位出現細胞分化,發育成初始的吸器,這些吸器通過機械壓和酶解過程穿透宿主細胞進入皮質層,形成搜尋絲,深入到宿主的韌皮部或者木質部,最后形成種間胞間連絲,連接了菟絲子和宿主,并很快成為成熟吸器。一旦寄生成功,菟絲子就開始蔓延生長,產生更多的吸器,直至最終開花結果。具有頂端生長點且長度大于15 cm的離體菟絲子莖段,在1-2天的時間里如果接觸到寄主還能繼續產生吸器,存活下來。
在上一期,有介紹到寄生植物和寄主間有水平基因轉移的現象,這種現象在菟絲子和寄主之問也有出現,同時菟絲子還會從宿主里轉移編碼蛋白質的mRNA(信使RNA)和非編碼蛋白的起到調控作用的小RNA。除了基因的轉移,研究發現,當菟絲子受到昆蟲取食時,會把信號傳給寄主,讓寄主產生抗蟲響應。甚至當同一株菟絲子寄生在不同株的寄主上時,由于維管束融合后的寄生植物與寄主形成了一個完整的功能體系,昆蟲取食其中一個寄主后,菟絲子能在不同寄主植物問傳遞有生態學效應的抗蟲系統性信號,誘導整個寄生體系產生系統性的抗蟲響應。
除了以上的研究,菟絲子還經常用于控制一些有害入侵植物如微甘菊(Mikania7nicrantha)、加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis)。雖然菟絲子本身是一種危害比較大的寄生雜草,但同時也有很多種用途,確實是讓人又愛又恨。
不得不承認的是,全寄生是一種成功的生存方式,搭了便車,用最小的付出獲得最大的回報,這種特殊的生命現象,在自然界中具有一定的生態位。無論我們喜不喜歡,它們依然頑強地生存在地球上。