■新知

    美国弗吉尼亚理工学院的研究员发现，在菟丝子等寄生植物向甜菜等寄主植物“借宿”时，它们之间还进行着数量庞大的遗传信息互换。

    这种在分子水平上的植物交流途径是由该校农业与生命科学院的吉姆·韦斯特伍德（Jim Westwood）教授发现的，他在植物病理、生理和草业科学方面均有涉猎。该项发现无疑向研究植物交流方式的学者们开启了一扇崭新的大门，同时也为那些致力于改善贫穷地区饱受寄生杂草危害情况的科学家们提供了新的研究视角。

    韦斯特伍德的相关报告刊登在8月15日的《Science》上。

    韦斯特伍德，这位隶属于弗兰林生命科学研究所（Fralin Life Science Institute）的研究人员表示，不同种类生物体之间的信息交流的发生远比我们之前预想的要频繁。现在我们所发现的只是不同的生命体可以共享信息，下一步研究的关键则在于它们所共享的是哪些信息。

    韦斯特伍德已经对寄生植物菟丝子与两种寄主植物——拟南芥和西红柿之间的作用关系进行了研究。他发现菟丝子会将吸根刺入寄主植物，以获取水分和养分。

    在此前的研究中，韦斯特伍德就已意识到寄生关系中两种生命体会进行RNA的传输，而RNA的作用正是对DNA包含的遗传信息进行翻译，从而构成生命体的基因图谱。

    韦斯特伍德新的课题包含了对更多种类遗传信息的研究，例如细胞行为的发号者信使RNA（mRNA），它可以决定对哪种蛋白进行编码。但易碎和短命通常是mRNA的代名词，这让它在物种间的相互转移行为格外难以想像。而韦斯特伍德的发现则证实，有成千上万的mRNA分子在寄生关系中发生转移，这使得物种间的信息交换畅通无阻。

    寄生植物获得的好处是通过基因转移向寄主植物发号施令，比如降低寄主的防御功能使得寄生植物更易浸染。而韦斯特伍德下一阶段的研究内容就是解密转移的mRNA究竟施了什么咒语。

    新发现的作用不仅在于科学家们可以同样研究是否细菌和真菌也以同样的方式进行遗传信息的转移，还在于它可以为世界粮食短缺提供解决之道。

    来自英国谢菲尔德大学的朱莉?斯科尔斯教授尽管并未参与到该项课题研究中，但却深谙此研究领域。她表示，独脚金和肉苁蓉等寄生植物可以令豆科植物和其他作物严重减产，而这些作物正是非洲等最贫穷地区人们赖以生存的食物来源。她还补充道，该研究除了可对寄生关系做进一步的阐述外，还能着眼于打乱寄生植物用于重新编码寄主的mRNA，为田间杂草的管控提供新方案。

    而韦斯特伍德则认为，这项发现不仅十分有趣，同时也极具实用价值。

    “这项发现令人惊喜之处在于，mRNA就好比是寄生植物的致命弱点，让我们可以找到攻破其魔咒的关键。而围绕它所带来的众多启示确实令人欢欣鼓舞。”韦斯特伍德兴奋的表示。

    稿件来源：环球科学（《科学美国人》中文版）

    翻译：冼妍