两种蛇菰基因组破译 揭示植物界“寄生虫”演化历程

9月22日，记者从深圳华大生命科学研究院获悉，该院联合中国科学院昆明植物研究所、加拿大英属哥伦比亚大学等单位，合作完成两种蛇菰的基因组解析，并揭示其独特形态和特殊生活方式的背后机制，相关成果发表于国际期刊《自然·植物》。

地球上绝大多数植物为“自养型”，从土壤中吸取养分，依靠光合作用获取生长能量。然而在被子植物中，却进化出至少12类近5000种寄生植物，它们从其他植物中获得营养物质，其中一些寄生植物甚至完全丧失了光合作用能力，被称为全寄生植物，蛇菰科植物是全寄生植物的典型代表之一。

“与自养植物相比，寄生植物发生了不同数量的基因丢失。”深圳华大生命科学研究院博士陈晓丽介绍，“通过比较杯茎蛇菰、球穗蛇菰与其他类群的寄生植物，发现半寄生植物丢失基因相对较少，而全寄生的蛇菰和寄生花却发生了大量基因丢失（分别为28%和38%），尽管它们有着不同的起源，但丢失的基因大部分却是相同的。”

研究人员猜测，蛇菰可能直接利用了宿主中合成的脱落酸（脱落酸是一种植物激素），这代表了寄生植物与宿主互作的一种全新的形式。

来自5个类群的寄生植物形态及一些关键功能的基因丢失。受访者供图

加拿大英属哥伦比亚大学教授肖恩认为，有一些基因丢失对寄生植物来说是有益的，如蛇菰脱落酸合成通路相关基因的丢失，能保证寄生植物与宿主保持生理上的同步，可能更有利于自身的存活。

深圳华大生命科学研究院研究员刘欢表示，该研究揭示了寄生植物与宿主之间复杂的互作关系，有助于人们了解寄生植物的进化机制，特别是对农业中一些寄生杂草的控制有很大帮助。

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