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(xí)性(大花草會寄生在貼地的藤蔓上),而菟絲子是莖寄生習(xí)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(xiàn)時(shí)都會成片蔓延,相當(dāng)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(tǒng)稱。這個(gè)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(shí)啊,菟絲子屬是一個(gè)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(qū)分它們并不容易,除了看莖干的粗細(xì)外,最主要的是要看花的結(jié)構(gòu),很需要考眼力。不過它們之中,大花菟絲子是最好辨認(rèn)的,它的花最大,潔白如玉,是這個(gè)屬里面的顏值擔(dān)當(dāng)。
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(nóng)田、野地等等都可能出現(xiàn)它的身影。因?yàn)樗艹R姡质且环N寄生植物,所以菟絲子得到了各個(gè)方面的關(guān)注,這些關(guān)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(guān)系的研究這三方面。
為什么要關(guān)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(yǎng)物質(zhì),是一類非常頑同的農(nóng)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(nèi)的營養(yǎng)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(xì),結(jié)籽率極高,一株能結(jié)籽兩三千粒,其種子在土壤里可存活1-2年,繁殖力極強(qiáng)。北宋著名政治家、科學(xué)家蘇頌在《圖經(jīng)本草》中對此有詳細(xì)記載:“夏生苗,初生如細(xì)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(nóng)林業(yè)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(jià)值之前,先說說菟絲子這個(gè)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(fā)音作為tu則通“兔”,現(xiàn)在只用在植物名字當(dāng)中,如菟葵(Eranthis stellata)和菟絲子。為何叫菟絲子?《神農(nóng)本草經(jīng)》記載“菟絲初生之根,其形似兔”、“色黃而細(xì)為赤網(wǎng)”,根據(jù)這樣絲狀纏繞的植物形態(tài)而名為菟絲,因?yàn)槿怂幍氖欠N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(bǔ)肝腎、益精壯陽、止瀉的功能。研究發(fā)現(xiàn),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(chǎn)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(yǎng),所以它就成了一種研究寄生植物生長方式、寄生習(xí)性以及與寄主關(guān)系的良好材料。菟絲子的生長方式已經(jīng)很明確,種子萌發(fā)后,幼苗會慢慢旋轉(zhuǎn)尋找宿主,這需要運(yùn)氣,幸運(yùn)接觸到宿主的菟絲子,在與宿主接觸的部位出現(xiàn)細(xì)胞分化,發(fā)育成初始的吸器,這些吸器通過機(jī)械壓和酶解過程穿透宿主細(xì)胞進(jìn)入皮質(zhì)層,形成搜尋絲,深入到宿主的韌皮部或者木質(zhì)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(chǎn)生更多的吸器,直至最終開花結(jié)果。具有頂端生長點(diǎn)且長度大于15 cm的離體菟絲子莖段,在1-2天的時(shí)間里如果接觸到寄主還能繼續(xù)產(chǎn)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(zhuǎn)移的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在菟絲子和寄主之問也有出現(xiàn),同時(shí)菟絲子還會從宿主里轉(zhuǎn)移編碼蛋白質(zhì)的mRNA(信使RNA)和非編碼蛋白的起到調(diào)控作用的小RNA。除了基因的轉(zhuǎn)移,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)菟絲子受到昆蟲取食時(shí),會把信號傳給寄主,讓寄主產(chǎn)生抗蟲響應(yīng)。甚至當(dāng)同一株菟絲子寄生在不同株的寄主上時(shí),由于維管束融合后的寄生植物與寄主形成了一個(gè)完整的功能體系,昆蟲取食其中一個(gè)寄主后,菟絲子能在不同寄主植物問傳遞有生態(tài)學(xué)效應(yīng)的抗蟲系統(tǒng)性信號,誘導(dǎo)整個(gè)寄生體系產(chǎn)生系統(tǒng)性的抗蟲響應(yīng)。
除了以上的研究,菟絲子還經(jīng)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(shí)也有很多種用途,確實(shí)是讓人又愛又恨。
不得不承認(rèn)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(bào),這種特殊的生命現(xiàn)象,在自然界中具有一定的生態(tài)位。無論我們喜不喜歡,它們依然頑強(qiáng)地生存在地球上。