寄生植物,顾名思义,就是那些依附在其他植物上,从它们身上吸取水分和营养的植物。它们有的没有叶子,有的没有根,有的甚至没有茎,但它们都有一个共同的特点,就是不会自己进行光合作用,而是利用一种特殊的器官——吸器,与寄主植物建立联系,从它们的维管束中获取生活所需的所有物质。
寄生植物有多种类型,根据它们寄生的部位和程度,可以分为根寄生和茎寄生,全寄生和半寄生。根寄生植物占寄生植物的60%左右,它们通常叶片退化,通过与寄主根系建立联系,吸收寄主木质部与韧皮部的营养,地上部与寄主彼此分离。茎寄生植物占寄生植物的40%左右,它们通常可以进行较弱的光合作用,寄生于寄主的茎秆、枝条上。全寄生植物占寄生植物的10%左右,它们无叶片或叶退化,没有叶绿体,也不能独立同化碳、氮,从寄主身上获取生活所需的所有营养物质。半寄生植物占寄生植物的90%左右,它们有正常的茎和叶,但缺乏根系,它们光合作用弱,很难弥补较高的呼吸作用,从寄主获取水分和无机盐,没有寄主可存活一段时间但不能完成生活史。
那么,寄生植物是怎么找到并侵入宿主的呢?原来,它们有一套非常精妙的识别和选择机制。首先,在种子萌发阶段,它们会通过感知土壤中或空气中的化学信号来判断是否有合适的宿主存在。这些化学信号通常是宿主植物分泌出来的一些防御性化合物或挥发性有机物。如果种子检测到了这些信号,就会开始萌发,并向信号源方向伸展胚根或胚芽。其次,在吸器形成阶段,它们会通过接收到来自宿主的特定化学信号来诱导吸器产生。这些化学信号被称为吸器诱导因子,属于化感物质的一种,多为苯丙烷类、苯醌类和五环三萜烯类等酚类化合物。不同寄生植物对不同酚类化合物有不同的亲和性和敏感性。最后,在吸器侵入阶段,它们会通过利用一些酶来改变宿主细胞壁的性质和状态,并利用机械压力穿透宿主表皮、皮层到达维管束,并与之建立联系。这个过程中也会涉及到一些基因对基因的相互作用和识别。
虽然寄生植物看起来很聪明很厉害,但是它们对于我们人类和其他植物来说却是一种很大的威胁。因为它们从宿主获取水分和矿质营养,摄取宿主赖以生存的光合产物,附着在宿主表面遮挡阳光,为害虫提供更多隐蔽空间……它们通过掠夺营养物质和光热资源、纵容害虫滋生的方式危害宿主健康,造成减产甚至绝收。例如:向日葵被列当寄生后生长缓慢、茎秆低矮细弱、花盘瘦小、籽粒干秕;云杉被云杉矮槲寄生后呈丛枝亚灌木状、营养平衡被破坏、严重时整株变黑、丛枝下垂披散;恶性杂草菟丝子寄生小叶榕、荔枝、龙眼等高大乔木以及大豆、花生、马铃薯等农作物。
针对寄生植物的危害,我们可以采取人工摘除、清理病枝和养护管理等方式及时进行物理防治;也能使用适当的药剂进行化学防治;还能使用天敌病原菌或天敌昆虫进行生物防治。但是目前针对寄生植物的有效防治方法还不多。因此我们需要加强对寄生植物及其与宿主相互作用机制的研究,以期找到更好地控制这些不劳而获者。