郁金香——美丽背后暗藏的危机

房裕东

美丽而脆弱的条纹郁金香

在各种郁金香中，最昂贵同时也最受欢迎的是花瓣上带有斑驳条纹的品种。这些條纹或呈火焰状，或呈碎羽状，颜色多变，绮丽多彩，独树一帜。人们对这类郁金香趋之若鹜，并培育出了很多大受欢迎的品种，如“总督（Viceroy）”“奥古斯都（Semper Augustus）”等。不过，人们钟爱的条纹郁金香其实是一个“病美人”，它那美丽花瓣上的条纹其实是病毒感染所致。

正如人类会被病毒感染而生病一样，植物也会因为病毒感染而表现出各种各样的症状。条纹郁金香花瓣上的条纹，就是由于郁金香碎色病毒感染了郁金香的种球而造成的。这种病毒之所以能让郁金香花瓣上显现出复杂的斑驳条纹，是因为它可以影响郁金香细胞内花青素的合成。花青素是一种偏红色或蓝色的色素。能正常合成花青素的细胞会呈现出深红色；而那些被病毒侵染的细胞，因为不能顺利合成花青素，则会呈现出较浅的黄色。健康的细胞和染病细胞在花瓣中交错排列，就产生了错综复杂的纹路。

条纹郁金香的花朵虽然美艳，但整株植物生长缓慢，不仅鳞茎会萎缩，花期更短，花朵数量少，而且很多植株第二年就不能再开花了。如何才能让这些品种传下去呢？科学家发现，如果将碎色郁金香的种球与普通郁金香的种球嫁接到一起，普通郁金香就能开出碎色的花。这是因为在嫁接过程中，当两个鳞茎的破损面接触时，病毒可以从带病种球传播到健康种球。除了郁金香，很多果树上的病毒都可以通过嫁接进行传播，而病毒病害的防治比其他侵染性病害的防治难度更大、更困难，所以，在使用嫁接技术时，人们需要特别注意。

病毒在植物界的传播与危害

病毒是一类非常微小、结构非常简单的生命形态，它可通过细菌不能通过的滤器，人们一般需要借助电子显微镜才能观察到它。之所以不将病毒称为生物，是因为它不具有细胞结构和完整的新陈代谢系统。除朊病毒外，病毒都含有单一种核酸（DNA或RNA），有的病毒有外膜和蛋白质外壳。只有通过感染宿主细胞，病毒才能展示出其生命性的一面—在感染宿主细胞的同时和稍后释放其核酸，然后以核酸复制的方式增殖。也就是说，一旦离开了宿主细胞，病毒就成了没有任何生命活动、也不能自我繁殖的化学物质。

病毒在自然界分布广泛，可侵染细菌、真菌、植物、动物和人，引发不同形式的病害。自然环境中，病毒需要找到“伤口”，才能乘虚而入进行传播。给植物造成伤口最多的生物要数昆虫了，比如蚜虫和飞虱，它们的嘴可以轻易刺穿植物表皮以吸取其汁液。如果一种植物感染了病毒，那么，这些病毒就会随着昆虫吸入的汁液进入昆虫体内，然后在昆虫吸取其他植物汁液时侵染这些植物。有研究表明，约80%的植物病毒都依赖特定的昆虫作为传播媒介，蚜虫是病毒尤其喜欢搭的“顺风车”。

在自然界中，病毒对植物的影响往往是消极的甚至是致命的。在种子植物中，病毒绝大多数发现于被子植物；木本植物上的病毒病害远少于农作物；而在农作物中，几乎无一幸免于病毒侵染。病毒病害绝大多数是系统侵染，局部侵染少。也就是说，病毒会从侵染点扩展至植物其他组织甚至整个植物体，症状以叶部和嫩枝表现得最为明显，有时表现在果实，但很少进入种子。病毒病害的侵染来源主要是活的寄主植物和昆虫，嫁接、插条、萌蘖繁殖是传播和接种病毒的重要方式。

以水稻为例，水稻很容易受到病毒的危害。水稻条纹叶枯病因其传播迅猛、危害极大，被称为水稻上的癌症。患病的水稻会长出黄绿相间条纹的叶子，整株生长缓慢，抽穗畸形。这种病一旦爆发，就会使得水稻大幅减产。水稻条纹叶枯病是由水稻条纹叶枯病毒引起的，这种病毒主要通过灰飞虱进行传播。为了防治病毒，农民们在稻田里施用了大量杀虫剂。一开始，杀虫效果非常显著；但后来灰飞虱对杀虫剂产生了耐药性，杀虫剂的效果越来越差，环境污染问题也变得越来越严重。

为了解决这一问题，科学家们深入研究了水稻受到病毒侵染后的反应。简单来说，反应过程大致分为两步：首先，进入水稻细胞后，病毒会想办法借助水稻的“生产线”（DNA复制和蛋白质合成系统）生产出成百上千个小病毒；然后，通过水稻中运送营养的“高速路”（水稻的输导组织），病毒会被运输到水稻全身各处，这样，当灰飞虱前来取食时，病毒就可以通过它传播到另一株水稻上了。如此看来，防治病毒侵染的主要任务，就是改造植物的“生产线”和“高速路”，这样才能既不影响植物自身生长，又能最大限度地阻断病毒在其体内的增殖和扩散。

一边是妖娆美艳的条纹郁金香，一边是颗粒无收的水稻，植物病毒真是让人又爱又恨。看来，人们对病毒的了解还远远不够，如何让病毒“弃恶从善”，与人类和谐共处，还需要科研人员进行更深入的研究。