廣東舌唇蘭。

　　植物生存需要進(jìn)行光合作用，需要根吸收養(yǎng)分,。但有一種很罕見的蘭花，它一輩子生長在地底下,，如鬼魅一般，不需要葉子,、根和陽光,，只有開花時(shí)才會(huì)伸出地面，被稱為“鬼蘭”,。

　　“鬼蘭”如何存活,，有何特殊能力？近日,，世界頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》子刊《自然·植物》,，在線發(fā)表了福建農(nóng)林大學(xué)教授蘭思仁和劉仲健領(lǐng)銜的蘭花團(tuán)隊(duì)在真菌異養(yǎng)領(lǐng)域取得的重要研究成果,，破解了“鬼蘭”進(jìn)化之謎。

　　多家科研機(jī)構(gòu)攜手

　　找到一對“姐妹花”

　　“在自然界中,，植物與真菌是一對盟友,。”福建農(nóng)林大學(xué)校長蘭思仁說,，在大多數(shù)情況下,，植物通過真菌幫忙獲取水分和礦物質(zhì),，同時(shí)將光合作用固定的碳源有機(jī)物回報(bào)真菌,，達(dá)到互利共生的目的。

　　中國蘭花主要分為地生蘭,、附生蘭,、腐生蘭三類。腐生蘭自身沒有葉綠素,，不能進(jìn)行光合作用,，主要依靠真菌汲取養(yǎng)分。

　　“鬼蘭”是腐生蘭類的一種,，它是怎樣進(jìn)化的,？如何與真菌和諧共生？100多年來,，這些問題一直懸而未解,。

　　2018年，福建農(nóng)林大學(xué)與廣東紫金白溪省級自然保護(hù)區(qū)等多家科研機(jī)構(gòu)攜手,，打算解開“鬼蘭”的進(jìn)化之謎,。

　　要“解謎”得找到兩個(gè)相近的樣本進(jìn)行比較。2018年3月,，研究團(tuán)隊(duì)在廣東紫金白溪省級自然保護(hù)區(qū)找到了一株“鬼蘭”——廣東舌唇蘭,，以及它的“姐妹”——紫金舌唇蘭，它們恰好符合樣本標(biāo)準(zhǔn),。

　　4年研究分析

　　解開進(jìn)化之謎

　　4年時(shí)間里,，研究團(tuán)隊(duì)對“姐妹花”進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測，記錄下它們破土,、生芽,、開花的數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較分析。同時(shí),，通過組裝這兩種舌唇蘭的基因組,，并結(jié)合其他已測序的蘭花基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，最終解開了“鬼蘭”進(jìn)化之謎,。

　　“我們在基因測序時(shí)發(fā)現(xiàn),，由于1200萬年前的地球氣候變化,，‘鬼蘭’丟失了光響應(yīng)和光合作用相關(guān)基因，只能終止葉片和根系的發(fā)育,?！碧m思仁說，失去了光合作用的本領(lǐng),，“鬼蘭”只能尋找新的生存路徑,，而陰暗無光的森林深處成了它的最佳選擇。

　　為了不斷適應(yīng)生長環(huán)境,，“鬼蘭”開始了進(jìn)化之路,。在進(jìn)化過程中，它增加了海藻糖水解酶基因,，使它能夠消化菌絲中的海藻糖,，將真菌作為營養(yǎng)源。

　　“總的來說,，‘鬼蘭’是通過表達(dá)海藻糖水解酶基因和啟動(dòng)磷,、氮響應(yīng)機(jī)制掠奪真菌養(yǎng)分，這就是‘鬼蘭’進(jìn)化的秘密,?！碧m思仁說，團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),，“鬼蘭”不生產(chǎn)能量,，完全靠“搶劫”真菌的營養(yǎng)生存。

　　“靠掠奪生存的生意是做不大的,，所以‘鬼蘭’的形態(tài)往往都比較小,。”蘭思仁說,。

　　《自然·植物》同期配發(fā)新聞評論,，對這項(xiàng)研究成果給予高度評價(jià)。評論稱：“長久以來,，生物學(xué)家一直對蘭花物種的進(jìn)化很感興趣,。這項(xiàng)研究揭示了蘭花基因組如何隨著真菌異養(yǎng)生活方式的進(jìn)化而改變，以及哪些基因進(jìn)化事件對它們與真菌的共生關(guān)系做出了貢獻(xiàn),?！保ㄓ浾?馬麗清 受訪者供圖）