“偷”基因的菟丝子
2021-12-16
文萃报·周二版 2021年48期
菟丝子就像缠绕在植物茎上的一团乱麻,是一年生寄生草本植物,它们没有叶绿体,不能进行光合作用,只能通过吸器刺穿寄主的茎,从寄主的韧皮部获取它们需要的几乎所有营养。但菟丝子吸取的不光是营养物质和水。科学家发现,菟丝子基因组中新增加的108个基因都来自其寄主植物。这些“偷”来的基因有三个主要作用:一是可以进一步提高菟丝子的吸器和寄主植物的融合度;二是可以帮助菟丝子代谢从寄主植物那里获取的氨基酸;三是可以帮助菟丝子削弱寄主植物对其的免疫抵抗。
虽然其他寄生植物也会“偷”寄主的基因,但菟丝子“偷”来的基因数是其他种类寄生植物所偷基因数的两倍,其中很大—部分原因是其他寄生植物大多附着在寄主的根部,根部组织细胞的基因含量较少,而菟丝子的吸器全部附着在寄主的茎上,这个部分有许多新生、健康、含有丰富基因的细胞。
菟丝子新增的这些基因并不是一次性“偷”来的,其中16~20个基因是在大约3400万年前被其祖先“偷”来的,其余基因则是近期“偷”来的,这说明菟丝子依然在进行基因水平转移(基因从一个物种转移到另一个物种)。随着时间的推移。寄生植物可以通过“偷”基因這种手段提高自身的寄生能力。(摘自《大自然趣闻》)