植物界“人上人”：宿主養著還得幫它開花

浩海云

俗話說得好，“沒有困難的工作，只有勇敢的打工人！”這句話在植物圈子里依然適用。沒有葉子沒有根，不能進行光合作用的菟絲子雖然聽起來慘兮兮的，但是它卻能讓每個宿主為自己“勇敢地打工”。

菟絲子屬于旋花科菟絲子屬植物，約有200個種，我們常吃的紅薯就是它們的近親。它們是一種非常典型的全寄生植物，也就是需要從寄主那兒獲得大部分或者是全部的養分。它們在進化中逐漸表現出“不想努力了”的情緒，所以長久以來葉片和根完全退化，連賴以生存的光合作用也放棄了。

不過取而代之的是更厲害的武器：吸器。菟絲子一旦發現了獵物，便會用僅有的莖緊緊地纏住寄主。接觸部位會生出牢固的吸器，吸器深入寄主的組織內部，一直連到木質部和韌皮部，與宿主建立維管束的聯系，也就是跟人家長一塊兒去了。

這樣菟絲子就可以輕松地截取獵物的水分和營養了。只是可憐了人家寄主，本來自給自足的生活過得好好的，突然間多打了一份工，還不能罷工，只能選擇做個“打工人”。所以有許多植物因“勞累過度”而死于菟絲子的絞殺之下。

不過，白白給菟絲子供吃供喝還不算什么，寄主還得“幫”它開花。真是“狡菟”啊，連作為一個植物最基本的開花項目都“外包”了。

菟絲子的花

開花是植物繁衍后代的一個重要過程，對于絕大多數的植物來說，除了必要營養物質之外，對水分、光照、溫度等條件都有嚴格的要求。而感知這些外在條件的重要器官是葉片，但沒有葉片的菟絲子卻能開花，一直讓許多人疑惑。

中科院昆明植物研究所的吳建強研究團隊利用了遺傳學和分子生物學技術，終于揭示了菟絲子的開花機制，也就是前面所說的“外包式”開花。這是咋回事呢？

早在20世紀50年代，就有研究者發現菟絲子這玩意兒的神奇之處，它們在不同的條件下總是能和寄主保持在同一時間開花。這與吳建強團隊前期的研究結果匹配：前期研究發現菟絲子的基因組確實丟失了跟開花相關的關鍵基因。

自己沒有開花的基因了，但是得繁殖，怎么辦呢？反正都已經靠寄主活著了，再靠它開個花延續物種不過分吧。于是菟絲子還真就這么干了。

大多數植物都有一種被稱為花素的蛋白，由FT基因編碼。花素就相當于一個傳話筒，從葉片一路長跑到頂端分身組織，告訴它你可以開花了。收到花素的信號和誘導后，植物就會開始開花的過程。而菟絲子正好就缺少這個基因的表達。

于是機智的菟絲子掐指一算，你的就是我的！于是就開始“監視”寄主體內的FT蛋白。這樣一來，寄主一旦準備啟動開花程序，就會產生FT蛋白，當它移動到菟絲子那兒時，菟絲子就會知道“宿主要開花了”的信號。

同時FT蛋白也會啟動菟絲子中下游開花基因的表達，使菟絲子開花。這樣一來，菟絲子就能保持與自己宿主神同步的開花節奏，避免開早了浪費，開晚了完蛋的命運。

菟絲子作為一種寄生植物，卻能把宿主利用得如此完美，只能大呼：菟絲子真是植物界“人上人”！