说到寄生虫，人们很简单联想到寄生的动物或微生物。其实植物界中也有“寄生虫”。地球上绝大多数植物为“自养型”，它们从土壤中汲取营养，依托本身光协作用获取成长能量。可是在被子植物中，进化出了至少12类，近5000种寄生植物，它们“好逸恶劳”，寄生在其它植物上并盗取营养。蛇菰科植物便是全寄生植物的典型代表之一。

  了解此类植物的演化进程及日子机制，对探求物种来源、万物成长具有极端重大意义。9月21日，深圳华大生命科学研讨院联合昆明植物所、英属哥伦比亚大学等单位，协作完成了两种蛇菰的基因组解析，提醒了其一起形状和特别日子方法的背面机制，相关效果宣布于世界期刊《天然-植物》（Nature Plants）。

  据介绍，蛇菰虽形似蘑菇，却是实打实的高等植物，其首要器官为根茎和花。一般的寄生植物会把吸收营养的器官伸进宿主体内，而蛇菰却能将宿主的维管安排（有输导水分和营养的功用）诱导到自己体内，好像将别人家的水管连到自己家中。这种一起的寄生方法能协助蛇菰更好地获取营养。

  与自养植物比较，寄生植物发生了不同数量的基因丢掉。依据过往宣布的文章，大花草科植物寄生花（全寄生）丢掉了约44%的基因、旋花科植物菟丝子（介于全寄生和半寄生之间）丢掉了约11.7%的基因、列当科植物松蒿和马先蒿（半寄生）则丢掉了约2.4%-3.0%的基因。

  研讨团队经过比较此次新拼装的蛇菰科的两个物种——杯茎蛇菰和球穗蛇菰，与半寄生植物小红花寄生，以及如上提及的几种寄生植物，发现半寄生植物丢掉了相对少数的基因，而全寄生的蛇菰和寄生花却发生了很多的基因丢掉（别离为28%和38%），且两个类群丢掉的基因大部分是相同的，这也是现在研讨人员在植物中发现的最大极限的基因丢掉。

  “虽然蛇菰和寄生花形状不同，由不同的先人独立进化到现在，但它们丢掉的一起基因却别离占到各自丢掉的60%和80%。”华大生命科学研讨院博士陈晓丽弥补道，“这两个类群很像大天然做了两次不同的试验，可是得到了十分类似的成果。咱们揣度，其它全寄生植物类群虽然形状各异，但也有或许发生类似的基因丢掉。”

  伴随着光协作用功用的损失，蛇菰和寄生花丢掉了简直悉数与此相关的基因；一起，与根部发育、氮的吸收、开花调理等重要功用相关的基因也发生了很多丢掉；此外，一般植物会保存多个类似的基因用于信号传递、代谢或环境习惯等，构成一些多基因宗族，而蛇菰和寄生花在这些宗族中却倾向于只保存一个基因。这从旁边面展现了全寄生植物在进化进程中基因丢掉的程度及方法，反映了基因丢掉在进化中所发挥的的强壮力气。

  另一个风趣的发现是，蛇菰和寄生花丢掉了脱落酸首要组成通路的大部分基因，而此次研讨却在蛇菰的花序中发现了脱落酸堆集和呼应基因的高表达。研讨人员猜想，蛇菰或许直接利用了宿主中组成的脱落酸，这代表了寄生植物与宿主互作的一种全新的方式。

  文章一起通讯作者、加拿大英属哥伦比亚大学教授Graham以为，“寄生植物的基因丢掉大部分能与不需要的功用联系起来。但咱们揣度，有一些基因丢掉对寄生植物来说是有利的，如上述脱落酸组成通路相关基因的丢掉，能确保寄生植物与宿主坚持生理上的同步，或许愈加有助于本身的存活。”

  前文说到蛇菰能将宿主的维管安排诱导到自己体内，构成一种嵌合体。对宿主来说，与另一物种触摸会导致较强的免疫反响，研讨之后发现，水杨酸在宿主的根中堆集，而蛇菰在二者交接处高表达了一些用于分化或负调理水杨酸的基因。研讨人员揣度，蛇菰或许经过削弱水杨酸的作用来下降宿主的免疫反响，这也是初次发现寄生植物与宿主之间会经过水杨酸来相互比赛。

  文章一起通讯作者、深圳华大生命科学研讨院研讨员刘欢以为：“此次研讨提醒了寄生植物与宿主之间杂乱的互作联系，有助于咱们不难发现寄生植物的进化机制，对农业中特别是一些寄生杂草的操控有十分大的协助。”

  深圳华大生命科学研讨院陈晓丽、方东明，中国科学院昆明植物所许宇星为该论文一起榜首作者。深圳华大生命科学研讨院刘欢，加拿大英属哥伦比亚大学Sean W. Graham 为论文一起通讯作者。