“菟菟”那么可爱，为什么还要这么卷呢？| 草木葳蕤

兔年将至，“卷”了一年的大家即将喜提春节假期，终于可以短暂的休（tang）息（ping）一下啦～但是有这样一种植物不仅每分每秒“卷”自己，还要时时刻刻“卷”别人，它就是“肆无忌惮”的菟丝子。

菟丝子是旋花科菟丝子属植物( Cuscuta spp.)的统称，是种缠“卷”生长的一年生草本 ；共计约170种，主产于南北美洲等地，广泛分布于世界各地。菟丝子在我国南北方均有分布，我国常见的种类有菟丝子（ C. chinensis ）、南方菟丝子( C. australis )、原野菟丝子( C. campestris )和欧洲菟丝子( C. europaea )等。

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以菟丝子为代表的寄生植物具有一种独特的多细胞器官—— 吸器，该器官是寄生植物区别其他植物的显著特征 。作为菟丝子和寄主之间的 物质和信息交流通道 ，吸器的存在通过细胞水平上将两个迥异的物种建立起了别样的“缘分”。

那么寄主会因为能量被菟丝子消耗而死亡吗？这取决于不同寄主的响应差异。寄生作用不可避免地存在一定程度的伤害，影响寄主的生长和形态，重者导致发育延迟甚至死亡。

大部分植物含有叶绿素，可以自力更生，因此一般都是自养生物。而菟丝子属于完完全全的 异养植物 ，因为它们 不含叶绿素 ，生长所需营养全靠寄主提供；也不像有的寄生植物属于半异养身份，在寄生宿主的同时也会利用自身叶绿素通过光合作用来解决部分养分需求，比如桑寄生科的一些植物。

中科院科研人员在构建南方菟丝子高质量参考基因组的基础上，发现菟丝子和同家族的牵牛花在分化前共同经历了一次全基因组三倍体加倍事件， 丢失了自养植物中11.7%的保守同源基因 。该成果解释了菟丝子根丢失和叶退化的现象，并推测其在进化过程中为了更好地适应寄生环境，主动将部分生理功能和器官退化，只保留生长发育和繁殖所必需的结构，以便从寄主身上汲取营养。同时， 菟丝子吸器中的高表达基因和自养植物中根的高表达基因相同 ，说明菟丝子为了弥补部分器官的退化和丧失的不足，专门加强了与寄主物质交流相关的器官及其功能。

虽然菟丝子的寄生对象广泛，常见的有茄科、蒺藜科、菊科、豆科等植物，但并非所有植物都会被菟丝子“盯”上。那么菟丝子是如何在自然界中定位到心之所向的寄主呢？

研究发现五角菟丝子对不同方位的番茄都表现出明显的 趋向生长性 ，在移除植物、只放置番茄挥发物质的情况下依然表现出与番茄植株相似的趋向效果。进一步分析吸引菟丝子的番茄挥发物，发现其主要成分为 α-蒎烯、β-月桂烯，2-蒈烯，对伞花烃，柠檬烯和β-水芹烯 等物质。菟丝子响应7种挥发性成分的偏向性生长实验表明单独成分对菟丝子的生长方向同样具有明显的吸引力，但均不如番茄挥发物的整体响应强。此外，科研人员发现菟丝子对 番茄口味 的喜欢更胜小麦一筹，对小麦挥发物中的某种成分具有显著的排斥作用。

植物体内存在一类调控植物开花的重要物质叫 成花素 。在适宜的环境条件刺激下，植物的叶片会产生成花素，并且从叶片长距离运输到顶端分生组织诱导其开花。研究发现导致菟丝子开花的信号物质 来源于寄主植物的成花素，即菟丝子通过“窃听”寄主植物的开花信号来保持一致的开花时间 。

为了不错过“寄主爸爸”的大好营养，小机灵鬼菟丝子 通过“窃听”寄主植物开花信号的方式让它和寄主阶段相近，从而保证它开花结实期间能从寄主身上汲取足够的养分 。如果开得比寄主晚了，那很有可能落个营养不足，无法保证自己后代的下场。这一现象已被证实： 开花调控晚于寄主植物的菟丝子很难完成开花结实这个过程，开花早于寄主植物的菟丝子种子产量减少 。

关于菟丝子的知识分享到此为止，但是关于兔兔的故事才刚刚开始～祝愿大家新的一年里好运多多，所（cheng）向（wei）披（juan）靡（wang）！