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独脚金萌发素内酯(strigolactone)传奇:恐怖的独脚金

已有 21162 次阅读 2009-8-6 16:44 |个人分类:科学感想|系统分类:科普集锦| 独脚金

独脚金(Striga asiatica (Linn.) O. Kuntze;异名Striga lutea Lour)为玄参科(Scrophulariaceae)独脚金属(Striga)植物。

 

独脚金另名女巫草、巫婆草(witchweed)、寄生草;干燥全草可做中药,又名独脚柑、疳积草、消米虫。

 

一年生直立草本,寄生或半寄生性杂草。在亚洲、非洲、澳大利亚热带和亚热带地区大约有20多种。在我国主要分布有3个种和一个变种,独脚金Striga asiatica (L.)O.K.、宽叶独脚金Striga asiatica (L.) O. Kuntze var. humilis和大独脚金Striga masuria (Buch-ham) Benth(主产于广东、广西);密花独脚金Striga densiflora(主产于云南)。全体被刚毛。茎高10-20 cm,少分枝。叶下部者对生,上部者互生,条形至狭披针形,长约1 cm,有时鳞片状。独脚金为一年生直立草本植物,高10-20厘米,叶线形,具有叶绿体,能制造少量有机物。它们主要通过吸器,从寄主根部取得营养物质,营半寄生生活(见黄松《独脚金药材质量研究》)。

 

图片来源

http://www.apsnet.org/Education/IntroPlantPath/PathogenGroups/parasiticPlants/text/fig12.htm



图片来源:

http://agroecologie.cirad.fr/media/galerie_d_images/controle_du_striga

 

独脚金的恐怖之处在于:

这是一种严重的恶性半寄生杂草,它的种子可以等待寄主十五年。种子感知寄主在附近时就会萌芽。萌芽后的巫婆草在四天内要依附寄主,吸取水分、矿物质及其他养分以滋生。当它出土发绿时,宿主已被榨得棕黃干枯,可說是被盅了——这大概是其“巫婆草(witchweed)”得名的由来吧。农作物一旦被感染,受损程度不轻。

独脚金的繁殖力极强,通常一株能结4-9万粒种子。种子小,能随风、水流、动物与机械等媒介广泛传播。种子的寿命也很长,在土壤中保存20年的种子仍有50务的萌发率。因此,农田一旦染上它的种子便难以清除干净。作物受到独脚金的寄生,生长受到严重影响,轻者发育不良,产量明显下降,有时下降率高达70%。在印度,每年由于独脚金的危害而损失的高粱达2500吨之多。在我国的江西、广东、海南、广西、贵州和云南等省区也有独脚金在田块里危害作物,其危害严重者作物可大面积死亡。目前,印度、埃塞俄比亚、美国和加拿大等国家都在积极开展独脚金生物学特性和防治的研究(见黄建中《话恶性半寄生植物——独脚金》)。

独脚金寄主范围很广,常见寄主有禾本科的高粱、小米、玉米、燕麦、稻和甘蔗,豆科的菜豆及茄科的烟草等。也寄生在番茄和某些荚豆、斑豆,禾本科的苏丹草、大当草、马唐等及菊科和锦葵科中的某些植物的根上,严重威胁着农业生产。这种植物可以催残40%以上之可耕地,使其荒废而不得耕作。独脚金在南非特别猖撅,是玉米和高梁田中为害最严重的杂草,每年因这种杂草寄生造成高梁、玉米的损失比因害虫和病菌造成损失的总和还大。1950年美国北卡罗来纳州发现该杂草寄生在玉米上,使玉米受很大损失。

列当、独脚金都是声名狼藉的农田恶性杂草,前者被称为“吸血鬼”,后者则有“女巫草”的绰号。它们都有十分巨大的生殖能力,每一株可产生十几万粒十分微小的种子。这些种子散布在农田中,犹如埋伏下了百万大军。在农作物没有发芽之前,它们按兵不动。当作物吸足了水肥茁壮成长时,它们纷纷不失时机地萌发。不久,成千上万的寄生小草如潮水般地涌出地面,开花结实,而被它们寄生的庄稼却垂头丧气、形销骨立……对付这些吸血鬼,很难用中耕锄掉或用药物杀灭,因为一旦露面,它们已与作物“血肉”相连。但如果能诱导寄生杂草的种子在未种作物时或作物萌发之前萌发,使它们无寄主可寄生,很快就会渴死和饿死(见丘山《是谁唤醒了寄生植物种子》)。

 

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