植物界的“电信运营商”

人们对动物界的寄生现象比较熟悉，但是在植物界里，寄生也是普遍存在的。比如菟丝子就是人们比较熟知的寄生植物。一直以来，普遍认为寄生植物对于寄主来讲是有百害而无一利的。可是，最新的研究表明，寄生植物可能还有积极的一面。

寄人篱下的植物

在被子植物中，寄生植物有4000种左右，占到大约1%。所有的寄生植物都具备一个特殊的器官，那就是吸器（haustorium）。吸器一词最早源于拉丁语的haurire，其意为“喝”。寄生植物通过吸器与寄主的维管束组织形成连接，从寄主获取营养、水分等生长所需物质，造成寄主营养的大量流失，进而严重影响寄主生长和繁殖。常见的寄生植物有列当、独脚金、菟丝子等。其中，菟丝子较为常见，大约有将近200个物种，分布在全世界很多国家和地区。

菟丝子没有根也没有叶片，通过茎缠绕在寄主上并产生大量吸器而获取营养。菟丝子没有或者只有非常微弱的光合作用，从而被认为是一类全寄生植物。研究表明，寄主和菟丝子的“物质交流”是非常频繁的，不仅包括水分和营养，还包括蛋白质、 mRNA以及次生代谢物等。

菟丝子：植物间的电话线、传话筒

自然界中，一株菟丝子常常能够同时寄生在多个邻近的寄主上，从而将不同的寄主连接起来。既然菟丝子和寄主有广泛的物质交流，那么“电话线”一样的菟丝子是否也能让不同寄主之间相互“信息交流”呢？“我们的研究是支持这种假设的。”中国科学院昆明植物研究所博士吴建强给出明确的答案。自2012年从德国学成归来，吴建强就对寄生植物独特的生理形态产生了浓厚的兴趣，在其后的数年中，他和他的团队一直致力于用分子的手段解析这种独特的生态学现象。

吴建强团队与著名化学生态学家、美国科学院院士IanT. Baldwin合作，创新性地提出了“菟丝子及其连接的不同寄主形成微群落”这一崭新概念。他们发现，在微群落中菟丝子起到“通信渠道”的作用，当昆虫取食一个寄主的时候，这个寄主能够产生一个信号，这个信号不但能够诱导被取食植物的抗虫性，而且通过菟丝子这个渠道，这个抗虫信号能够被传输到其它的寄主植物，同样增强这些植物的抗虫能力。此外，即使属于不同“家族”的寄主植物对也能够听懂这种移动的“抗虫命令”，说明这种信号在不同的植物间都是保守的。

研究成果还证明，一种叫做茉莉酸的植物激素在这个“交流”过程中起到了重要作用，这种信号能够传递到至少一米远的寄主，并诱导抗虫响应。通过测定发现，这个信号的传递速度大约是两个小时一米。“这种速度对于人来讲是非常缓慢的，但是对于植物而言，接收到这种信号就像是被通风报信，能提前得知附近有昆虫取食而做出抗虫准备”，吴建强补充道。

寄生植物对于寄主而言并非一无是处，在某些条件下，菟丝子是能够帮助不同寄主之间建立起抗虫防御的“联盟”的。著名科学研究杂志《美国科学院院刊》报道了这项成果。研究首次从分子水平揭示了菟丝子连接的植物微群落中，菟丝子和寄主、寄主与寄主间复杂的相互作用关系。这些发现不仅对了解抗虫信号具有重要意义，也为农业上治理寄生植物危害提供了新启示。

南方菟丝子（Cuscuta australis）寄生在野生番茄（Solanum pennellii）上

菟丝子介导两株植物间抗虫信号的交流