半寄生植物(hemiparasite ),具有光合能力,不完全依靠寄主植物亦能生存的,而生長所需要的水份和礦物質(zhì)則全部來自寄主。如檀香屬(Santalum )、獨(dú)角金屬(Striga)和榭寄生屬(Viscum)等。1
簡介寄生植物是一類依靠掠奪其他植物水分和養(yǎng)分,來維持自身生長發(fā)育的植物。全球有1%的植物(超過20個科、4 100多種)屬于寄生植物,廣泛分布于不同的生境中。寄生植物需要通過特化的寄生器官—吸盤從鄰近植物攝取生長所需要的養(yǎng)分。根據(jù)其依賴程度的差異可分為兩類:一類是不具備光合能力,完全依靠寄主植物的養(yǎng)分供應(yīng)才能生存的,為全寄生植物(holoparasite),如菟絲子屬(Cuscuta)和列當(dāng)屬(Orobanche)等;而另一種是具有光合能力,不完全依靠寄主植物亦能生存的,為半寄生植物(hemiparasite ),如檀香屬(Santalum )、獨(dú)角金屬(Striga)和榭寄生屬(Viscum)等。半寄生植物占寄生植物總數(shù)的80%,受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。1
影響及作用半寄生植物寄生吸附寄主植物部位有根部和莖部,其從寄主植物獲取的是水分、有機(jī)溶質(zhì)及無機(jī)鹽等。半寄生植物是自然和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,它們在群落的結(jié)構(gòu)與多樣性方面扮演著不可或缺的角色。一個世紀(jì)以來,關(guān)于半寄生植物的研究從植物個體到種間關(guān)系,再逐漸放大至生態(tài)系統(tǒng)的尺度。迄今為止,國內(nèi)外對半寄生植物與寄主植物的種間關(guān)系主要從植物的生理特性、形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分?jǐn)z取規(guī)律和遺傳信息交換等方面開展了研究,較全面地呈現(xiàn)半寄生植物的寄生機(jī)理。
半寄生植物廣泛分布于各類生態(tài)系統(tǒng)中。這類植物依靠特殊的寄生吸盤與寄主植物形成寄生關(guān)系,從寄主植物中攝取所需的水分、有機(jī)溶質(zhì)和無機(jī)鹽等,以維持自身的生長與發(fā)育。半寄生植物會影響寄主植物的生長,多數(shù)半寄生植物會給人類的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。但也有少數(shù)檀香屬等半寄生植物能提供名貴的心材與精油,具有極高的經(jīng)濟(jì)價值。而在生態(tài)系統(tǒng)尺度上,半寄生植物在調(diào)控群落結(jié)構(gòu)、豐富植物群落的物種多樣性方面具有積極的意義。1
應(yīng)用前景與展望半寄生植物是生態(tài)系統(tǒng)中特殊的組成類群,其既能直接影響寄主植物的生長發(fā)育,還可以通過改變寄主植物的競爭力而影響植物群落的組成。大部分半寄生植物對寄主植物個體影響是消極的,并給人類的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)活動造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,半寄生植物的防治一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。近年來,關(guān)于控制半寄生植物的應(yīng)用研究越來越多,如控制寄主植物體內(nèi)的獨(dú)腳金萌發(fā)素內(nèi)醋濃度來干擾寄生關(guān)系,利用真菌抑制半寄生雜草的生長,調(diào)節(jié)甘露醇代謝改變半寄生雜草的生境,添加外源兒茶素降低半寄生植物的細(xì)胞壁降解酶活性,還有通過修整寄主植物的嫩枝抑制半寄生雜草生長等。這些創(chuàng)新的防治手段能有效降低半寄生植物對農(nóng)林業(yè)的危害,為今后治理半寄生植物提供充分的理論依據(jù)和技術(shù)支持。
半寄生植物對寄主植物、非寄主植物的生理影響,使其在維持植物群落的穩(wěn)定中發(fā)揮重要的作用。研究人員已利用半寄生植物對寄主植物偏好性的特點(diǎn),引入半寄生植物來抑制群落中的外來入侵種,保護(hù)鄉(xiāng)土植物的物種多樣性,加速群落的恢復(fù),利用半寄生植物防治外來入侵物種的模式將是今后治理入侵物種最為有效的方法之一。
建議未來在半寄生植物的主要研究方向有以下幾個方面:
(1)半寄生植物吸盤生長方向的決定因素。結(jié)合以往的研究基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)大量的半寄生植物的吸盤具有自吸現(xiàn)象。因此,半寄生植物吸盤生長方向是否與全寄生植物相似,識別寄主植物分泌的化學(xué)物質(zhì)而形成吸盤;或是吸盤的生長方向并無明確規(guī)律等,有待今后深入的探究。
(2)半寄生植物是否普遍存在與寄主植物養(yǎng)分雙向傳遞現(xiàn)象?若是,半寄生植物是如何調(diào)控氣體交換特性,使自身的物質(zhì)反傳遞至寄主植物?
(3)若使半寄生植物置于水分、養(yǎng)分充足,或是養(yǎng)分易于其吸收的狀態(tài)下生長,半寄生植物的生理特性是否會隨之改變?吸盤數(shù)量是否會隨之減少,而生長出更多具有吸收功能的根系,增大根系吸收面積?
(4)在自然狀態(tài)下,寄主植物根部能夠同時分泌多種化學(xué)信號物質(zhì),這些物質(zhì)之間是否對寄生植物種子的萌發(fā)存在協(xié)同/拮抗作用還有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。1
代表植物一種植物,依賴于其他植物而生存在,但能進(jìn)行光合作用.例如,槲寄生、檀香樹等。
1.槲寄生
一般為常綠小喬木,由于其果實(shí)被鳥類播撒到別的樹上,于是就找到了寄主。槲寄生的葉子含有葉綠素,可以進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生自己需要的有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì),但水分和養(yǎng)料需從寄主中吸取。因此,它是一種半寄生植物。
2. 檀香
一種半寄生常綠喬木,它葉子能進(jìn)行光合作用而滿足不了自己的需求,便從根系上長出一個個圓形吸盤,吸取相思樹、長春花和長葉紫珠等植物根部的營養(yǎng)。與寄主眾生為伴。
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本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
胡芳碧 - 副教授 - 西南大學(xué)