[寄生植物连载·十]菟丝子——让人又爱又恨的全寄生植物
2019-07-24刘基男
刘基男
本期要介绍的植物也很出名,很多人都会见到过它们,这就是被称之为“菟丝子”的全寄生植物。菟丝子和前面几期里介绍的各种全寄生植物相较,其它的全寄生植物基本都是根寄生习性(大花草会寄生在贴地的藤蔓上),而菟丝子是茎寄生习性;其它全寄生植物是直立的草本,不常见,而菟丝子是很常见的缠绕藤本,出现时都会成片蔓延,相当显眼,人们对它是又爱又恨。
那菟丝子究竟是何种植物,为何人们对它爱恨交织呢?菟丝子是旋花科(Convolvulaceae)菟丝子属(Cuscuta)一类植物的统称。这个属的植物,长得都很相似,所以一般人看起来以为是一种,其实啊,菟丝子属是一个有着170多种的大家庭,只不过我国分布的种类并不多,只有11种。说到旋花科,菟丝子和牵牛(Ipornoea nil、番薯(Ip07noeabatatas)这类大家熟知的植物都属于旋花科,所以不难理解菟丝子是一类藤蔓植物,而且也和牵牛花一样,缠绕的方式是有旋的。
菟丝子属的植物,常见的有菟丝子(Cuscutachinensis)、南方菟丝子(Cuscuta australis)、欧洲菟丝子cCuscuta europaea)、金灯藤(Cuscuta japonica)和大花菟丝子(Cuscuta refiexa),区分它们并不容易,除了看茎干的粗细外,最主要的是要看花的结构,很需要考眼力。不过它们之中,大花菟丝子是最好辨认的,它的花最大,洁白如玉,是这个属里面的颜值担当。
菟丝子是很常见的植物,我国各地都有,路边的绿化带、行道树、农田、野地等等都可能出现它的身影。因为它很常见,又是一种寄生植物,所以菟丝子得到了各个方面的关注,这些关注,主要有集中在对菟丝子的防除、药用,以及菟丝子和寄生相互关系的研究这三方面。
为什么要关注防除呢,菟丝子是茎全寄生植物,它们通过吸器,“嫁接”到寄主植物的茎秆上,吸收寄主的水分和营养物质,是一类非常顽同的农田杂草。对大豆、辣椒、番杏、苋菜等蔬菜危害很大,有些种类特别喜欢寄生在豆科( Leguminosae)植物上,所以又有豆阎王的别名。除了对蔬菜有危害,有些菟丝子也会寄生在果树、葡萄、茶树和其它乔木、灌木上。菟丝子能大量吸取宿主体内的营养而迅速蔓延,一株菟丝子可蔓延1平方米以上,使宿主生长黄弱甚至死亡。菟丝子的种子极细,结籽率极高,一株能结籽两三千粒,其种子在土壤里可存活1-2年,繁殖力极强。北宋著名政治家、科学家苏颂在《图经本草》中对此有详细记载:“夏生苗,初生如细丝,遍地不能白起,得他草,梗则缠绕而生,其根白断,绝于地而寄空中,或无根。”
虽然菟丝子对农林业有一定的危害,但它又是一种很好的药材,而且古来有之。在说药用价值之前,先说说菟丝子这个名字是怎么来的。“菟”有两种读音。一为tu,只用在古地名菟裘、玄菟和古人对老虎於( wu)菟的称呼上。发音作为tu则通“兔”,现在只用在植物名字当中,如菟葵(Eranthis stellata)和菟絲子。为何叫菟丝子?《神农本草经》记载“菟丝初生之根,其形似兔”、“色黄而细为赤网”,根据这样丝状缠绕的植物形态而名为菟丝,因为人药的是种子,药名菟丝子,植物名后来也就沿用了这样的称呼。菟丝子以种子人药,记载有补肝肾、益精壮阳、止泻的功能。研究发现,菟丝子含有多种黄酮类化合物,被广泛的使用,以菟丝子为主要原料生产的各类药品、保健品就有几百种,其市场需求量是很大的。
由于菟丝子容易获取,又容易培养,所以它就成了一种研究寄生植物生长方式、寄生习性以及与寄主关系的良好材料。菟丝子的生长方式已经很明确,种子萌发后,幼苗会慢慢旋转寻找宿主,这需要运气,幸运接触到宿主的菟丝子,在与宿主接触的部位出现细胞分化,发育成初始的吸器,这些吸器通过机械压和酶解过程穿透宿主细胞进入皮质层,形成搜寻丝,深入到宿主的韧皮部或者木质部,最后形成种间胞间连丝,连接了菟丝子和宿主,并很快成为成熟吸器。一旦寄生成功,菟丝子就开始蔓延生长,产生更多的吸器,直至最终开花结果。具有顶端生长点且长度大于15 cm的离体菟丝子茎段,在1-2天的时间里如果接触到寄主还能继续产生吸器,存活下来。
在上一期,有介绍到寄生植物和寄主间有水平基因转移的现象,这种现象在菟丝子和寄主之问也有出现,同时菟丝子还会从宿主里转移编码蛋白质的mRNA(信使RNA)和非编码蛋白的起到调控作用的小RNA。除了基因的转移,研究发现,当菟丝子受到昆虫取食时,会把信号传给寄主,让寄主产生抗虫响应。甚至当同一株菟丝子寄生在不同株的寄主上时,由于维管束融合后的寄生植物与寄主形成了一个完整的功能体系,昆虫取食其中一个寄主后,菟丝子能在不同寄主植物问传递有生态学效应的抗虫系统性信号,诱导整个寄生体系产生系统性的抗虫响应。
除了以上的研究,菟丝子还经常用于控制一些有害入侵植物如微甘菊(Mikania7nicrantha)、加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)。虽然菟丝子本身是一种危害比较大的寄生杂草,但同时也有很多种用途,确实是让人又爱又恨。
不得不承认的是,全寄生是一种成功的生存方式,搭了便车,用最小的付出获得最大的回报,这种特殊的生命现象,在自然界中具有一定的生态位。无论我们喜不喜欢,它们依然顽强地生存在地球上。