生殖寄生植物

生殖寄生植物(鹰语:Reproduct parasitic plant)指的是通过操纵宿主花芽分化来使宿主结出自己果实的植物,它们利用宿主的营养和生态位优势进行传播,少数也会直接窃取宿主的营养。

寄生方式 编辑

基因组整合型 编辑

基因组整合型的生殖寄生植物通过将特定基因组整合到宿主体内,使其结出寄生者的种子。这些基因组往往是被一个小体所包裹,小体仅有细菌大小,是一种类细胞结构,由线粒体变态而来,当中含有编码木质素、果胶等物质对应的水解酶的mRNA,以及DNA水解酶——用于降解TFL1等基因,阻止其与成花素竞争性结合FD来促使宿主提早开花,小体表面具有成花素类似的蛋白质结构,也可以发挥与成花素相似的生理功能,并通过筛管运输到茎尖,在识别到花分生组织以后进入组织体内,利用组织细胞核与细胞器合成自身所需的大量结构,最终会导致寄生植物的基因组鸠占鹊巢,原细胞核内部的无关基因会被沉默,紧接着被侵染的细胞会继续制造小体来感染周围其他花分生组织。

基因组整合型的生殖寄生植物对宿主专一性一般不强,只要体型能够支持其寄生的结构便可以成功寄生,当寄生成功结果时,寄生结构会将小分子信号重新传达给本体的吸器,以告诉本体寄生已经成功,如果长时间没有接收到对应信号,那么本体就会因为寄生失败而启动补救(如使用地下根探查新的宿主)或自毁程序。

部分基因组整合型的植物还会通过其他信号分子来改变宿主的生活型以方便自己传播,例如旋花科的一种低矮的兼性生殖寄生植物专门针对高大的单子叶草本,它们能将多年生的草本植物的生活型强制改变成一年生,这不仅可以使宿主加快其生殖生长来加速该物种的传播,还能令宿主迅速死亡,腾出开阔的地区供这种植物生长。

细胞嵌合型 编辑

嫁接嵌合体型的生殖寄生植物通常利用嫁接嵌合体的原理使宿主长出自己的生殖芽,硫星的一种生长在高潮带的红树科木本会生长出尖刺状的根系,通过识特定物质来接触宿主,使自己与宿主实现根嫁接,在嫁接愈合的过程当中这种木本植物的细胞会主动突破坏死层进入宿主根系内部,红树植物一般根系较浅且分布较广,这种植物可以欺骗宿主的细胞,通过疯狂分泌赤霉素的方式抑制原宿主开花的同时减少自身赤霉素受体的表达,并利用特有的“暗号受体”让修饰过的成花素等激素只能在寄生细胞之间传播,从而实现植株迅速开花,利用宿主强大的根系在养分和距离上的优势长出地上花,同时避免了植株本体和主要根与海水的直接接触,生殖期结束后多数植物都会切断与宿主的联系,而原本的生殖细胞会留在宿主体内保持每年开花。同时碲球上的锁阳等根部寄生植物也具有类似特性。

生态位改变 编辑

锑星大学的生物学团队发现,部分生殖寄生植物与宿主存在部分互惠关系,这些植物开始由寄生转变为半共生,例如锑星特有的蔷薇科植物甜杜鹃蔓在寄生同科的苹果以后,不会完全扼杀宿主的后代,从一颗被甜杜鹃蔓寄生的苹果树上收集下来的所有苹果当中,约有各一半的甜杜鹃蔓种子和苹果种子,此外它们会提高苹果的含糖量和氰化物含量,使其更受哺乳动物的青睐的同时也能阻止鸟类吃掉苹果籽,但这种合作未必是一种优势性状。