房裕東

　　有這樣一種植物，植株不過(guò)十幾厘米高，長(zhǎng)著狹長(zhǎng)的葉片，開(kāi)著小小的黃花，一點(diǎn)兒也不起眼，很多從它身邊走過(guò)的人都沒(méi)注意過(guò)它。但就是這樣一種低調(diào)的植物，卻有著十分頑強(qiáng)的生命力，只要受到足夠多的寄主植物信號(hào)分子的刺激，它那“休眠”長(zhǎng)達(dá)20年的種子都能萌發(fā)。它就是獨(dú)腳金。

　　每當(dāng)天氣炎熱，人們食欲不佳時(shí)，就會(huì)往飯菜中添加一些消暑化食的藥材，獨(dú)腳金便是其中一種。這是因?yàn)楠?dú)腳金具有健脾消積、清熱殺蟲(chóng)之功效，可以輔助治療小兒食欲不振、消化不良、泄瀉、黃疸肝炎、喉癢咳嗽疾病。這么說(shuō)來(lái)，獨(dú)腳金是一種對(duì)人體健康頗有益的植物，可為什么它會(huì)有“巫婆草”這樣的別名呢？

　　神出鬼沒(méi)的“巫婆草”

　　獨(dú)腳金是玄參科獨(dú)角金屬半寄生草本植物，主要分布于亞洲、非洲和大洋洲的熱帶與亞熱帶地區(qū)，我國(guó)南方地區(qū)的某些省份，如福建、廣東、廣西、貴州、海南、湖南、江西、臺(tái)灣、云南等可見(jiàn)。獨(dú)腳金為專性半寄生雜草，寄主為禾本科植物，如小麥、玉米、水稻、高粱、甘蔗等，可嚴(yán)重為害這些作物。尤其在非洲，獨(dú)腳金是讓人痛恨的寄生雜草。爆發(fā)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致莊稼嚴(yán)重減產(chǎn)，甚至顆粒無(wú)收。

　　獨(dú)腳金的種子感應(yīng)到寄主植物的存在后，便會(huì)以極快的速度萌發(fā)，但它的萌發(fā)并不是傳統(tǒng)意義上的生根發(fā)芽。獨(dú)腳金沒(méi)有真正的根，從種子中萌發(fā)出的是一種稱為吸器的結(jié)構(gòu)。吸器是一種變態(tài)的寄生根，可以穿透寄主植物根部周圍的防護(hù)組織，從寄主植物的根中吸取養(yǎng)分供自己生長(zhǎng)。“神出鬼沒(méi)”正是獨(dú)腳金的可怕之處—當(dāng)人們看到它的苗鉆出地面時(shí)，其實(shí)它早已成功寄生，而這時(shí)，對(duì)作物的一切搶救措施都為時(shí)晚矣。一片密密麻麻的獨(dú)腳金在枯苗旁驕傲地開(kāi)著小花，仿佛在炫耀自己的戰(zhàn)果。正因?yàn)楠?dú)腳金神出鬼沒(méi)，又嚴(yán)重為害農(nóng)作物，所以人們才形象地稱它為“巫婆草”。

　　獨(dú)腳金的繁殖能力相當(dāng)強(qiáng)。一株成年獨(dú)腳金能產(chǎn)生近10萬(wàn)粒種子。它的種子非常小，直徑只有約0.3毫米，可以輕易地借助風(fēng)、水、動(dòng)物等“旅行”到各地。種子具有頑強(qiáng)的生命力，即便休眠20年，仍然有50%的萌發(fā)率?？梢哉f(shuō)，一旦某塊田地爆發(fā)獨(dú)腳金，這塊田地基本就不能種莊稼了。難怪小小的“巫婆草”曾經(jīng)讓無(wú)數(shù)非洲人民不得不放棄祖祖輩輩耕作的土地，背井離鄉(xiāng)。

　　巧妙利用完美萌發(fā)

　　獨(dú)腳金強(qiáng)大的破壞能力引起了科學(xué)家的興趣。他們想知道，到底是什么刺激了獨(dú)腳金種子的萌發(fā)。

　　1966年，美國(guó)科學(xué)家?guī)炜说热耸状螐拿藁ㄖ蟹蛛x鑒定到能夠顯著誘導(dǎo)獨(dú)腳金種子萌發(fā)的小分子物質(zhì)。隨后幾十年，科研人員相繼在高粱、玉米等多種作物中分離鑒定到這種物質(zhì)，并將其命名為獨(dú)腳金內(nèi)酯。

　　獨(dú)腳金內(nèi)酯是一種新型植物激素，由植物根部向土壤分泌，主要由類胡蘿卜素代謝產(chǎn)生。植物分泌獨(dú)腳金內(nèi)酯的本意是希望以它為信號(hào)，去找到與根共生的叢枝菌根真菌，以促進(jìn)菌絲分枝。叢枝菌根真菌是一類生活在土壤中的真菌，它們與植物的根達(dá)成了非常默契的合作關(guān)系：真菌從植物中獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物則通過(guò)真菌菌絲大大提高從土壤中吸收水分和無(wú)機(jī)鹽的效率，兩者互惠互利，密不可分。卻不承想，這一完美的合作關(guān)系被獨(dú)腳金所利用—寄主植物尋找“小伙伴”的信號(hào)，竟成了獨(dú)腳金的種子尋找寄主并打開(kāi)寄主大門的鑰匙。

　　獨(dú)腳金的種子非常小，儲(chǔ)藏的能量也很少，如果不能迅速找到寄主植物的根，就會(huì)因?yàn)槿狈I(yíng)養(yǎng)而死掉。聰明的獨(dú)腳金學(xué)會(huì)了通過(guò)環(huán)境中獨(dú)腳金內(nèi)酯的濃度來(lái)判斷自己與寄主植物根部的距離。只有當(dāng)環(huán)境中的獨(dú)腳金內(nèi)酯達(dá)到一定濃度（這時(shí)，獨(dú)腳金的種子和寄主植物的根部的距離往往在3毫米以內(nèi)），獨(dú)腳金的種子才會(huì)萌發(fā)。獨(dú)腳金的種子萌發(fā)后，會(huì)徑直朝寄主植物的根部生長(zhǎng)，這樣才能在自身能量耗竭之前穿透寄主植物的根部，并及時(shí)獲得能量補(bǔ)充。

　　至此，我們終于揭開(kāi)了“巫婆草”的神秘面紗。原來(lái)，導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至絕收的不是別人，正是深受其害的寄主植物自己。

　　獨(dú)腳金內(nèi)脂的重要作用

　　當(dāng)然，獨(dú)腳金內(nèi)酯不僅能幫植物找到共生真菌，讓“巫婆草”趁機(jī)打開(kāi)寄主植物的大門，也對(duì)植物自身的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要的調(diào)節(jié)作用。比如，參與調(diào)控根系生長(zhǎng)、根毛伸長(zhǎng)，與生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素協(xié)同調(diào)控作物的分枝發(fā)生等。

　　分蘗是禾本科植物在地面以下或接近地面處所發(fā)生的分枝。早期生出的能抽穗且結(jié)實(shí)的分蘗稱為有效分蘗，晚期生出的不能抽穗且不結(jié)實(shí)的分蘗稱為無(wú)效分蘗。分蘗的多少、分蘗的速度、分蘗的相關(guān)性等是苗期形態(tài)管理的一項(xiàng)重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)顯示，不能合成獨(dú)腳金內(nèi)酯的植物，分蘗明顯增多，植株普遍矮小，往往呈“一蓬亂草”的樣子。以水稻為例，每株水稻最終能結(jié)出多少稻穗，更多取決于基部有效分蘗的數(shù)量，而有效分蘗又是決定水稻株型和產(chǎn)量的重要性狀之一，所以，人們可以通過(guò)調(diào)整水稻體內(nèi)獨(dú)腳金內(nèi)酯的含量來(lái)調(diào)控水稻的有效分蘗，從而研發(fā)出更高產(chǎn)的水稻品種。

　　另外，對(duì)獨(dú)腳金內(nèi)酯合成和信號(hào)傳導(dǎo)的研究對(duì)于減輕寄生植物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的危害也具有重要意義，同時(shí)為開(kāi)發(fā)新型除草劑、培育抗寄生植物侵襲的作物提供了理論基礎(chǔ)。

　　【責(zé)任編輯】諶燕

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