近日，筆者從外刊獲悉：大王花屬植物（Rafflesia），這種僅在東南亞熱帶雨林中分布的開(kāi)花寄生植物，由于其稀有性和棲息地范圍小，因此難以研究。由于棲息地的喪失，大王花屬物種正瀕臨滅絕，植物學(xué)家們正在努力更好地了解該屬，并開(kāi)發(fā)允許該植物在實(shí)驗(yàn)室和植物園繁殖的方法。由菲律賓科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的平行研究工作在了解大王花屬如何在基因水平上發(fā)揮作用以及改進(jìn)允許遷地培養(yǎng)的方法方面都取得了有希望的結(jié)果。

大王花，大花草科大王花屬肉質(zhì)寄生草本植物，生長(zhǎng)于東南亞叢林深處。寄生于植物的根、莖或枝條上，無(wú)葉綠素，吸取營(yíng)養(yǎng)的器官退化成菌絲體狀，侵入寄主的組織內(nèi)。葉退化成鱗片或無(wú)；花通常單生，稀排成穗狀花序，輻射對(duì)稱(chēng)，單性，雌雄同株或異株；果為漿果；種子小，種皮堅(jiān)硬，有內(nèi)胚乳。

大王花有著壯觀的、奇異的外表，其花朵是科學(xué)界已知的最大的單朵花。大王花奇臭無(wú)比，像腐爛尸體散發(fā)出的氣味，被公認(rèn)為世上最臭的花。其產(chǎn)自東南部至西南部，分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)。

大王花更類(lèi)似于真菌，沒(méi)有葉綠素，因此不能進(jìn)行光合作用。為了獲取食物，它們向著藤蔓植物形成絲狀組織，并從中吸收水分和營(yíng)養(yǎng)。由于人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致熱帶雨林被大量砍伐、大王花生命周期長(zhǎng)卻花期短等問(wèn)題，現(xiàn)在大王花已經(jīng)處于瀕危狀態(tài)。

大王花，來(lái)源：Jeanmaire Molina/MONGABAY

由于大王花的稀有和極為有限的棲息地范圍，植物學(xué)家對(duì)大王花的深入研究極其困難。菲律賓大學(xué)迪利曼分校生物學(xué)研究所（Philippines Diliman’s Institute of Biology）的Erika Marie Bascos表示，專(zhuān)家們嘗試過(guò)在寄主藤蔓外部種植大王花，但是并未成功?！芭c非寄生植物不同，大王花無(wú)法通過(guò)扦插、種子或組織培養(yǎng)來(lái)進(jìn)行繁殖，”她補(bǔ)充說(shuō)到，大王花的繁殖只能通過(guò)嫁接藤蔓或?qū)⒎N子植入尚未被寄生的宿主來(lái)取得成功，這些方法都需要很長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生結(jié)果。

與此同時(shí)，大王花屬植物滅絕的威脅還在擴(kuò)大。棲息地被破壞是一個(gè)重要原因，根據(jù)德拉薩大學(xué)（De La Salle University）生物學(xué)系的教授Esperanza Maribel Agoo的說(shuō)法，部分私有土地的所有者可能會(huì)為了商業(yè)目的，破壞原本大王花的棲息地。

除了私人土地的改造，一些甚至生態(tài)旅游也對(duì)植物的保護(hù)產(chǎn)生了風(fēng)險(xiǎn)。Agoo提到：“由于人們現(xiàn)在意識(shí)到他們可以通過(guò)向公眾展示這些植物來(lái)獲得收入，他們會(huì)為了誰(shuí)的土地應(yīng)該首先展示而發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)。”她回憶起在班乃島（Panay），一家人摧毀了另一家人土地上的大王花，只是為了壟斷游客的注意力。Bascos也說(shuō)到，一些生態(tài)旅游景點(diǎn)未能采納科學(xué)家關(guān)于展示植物的建議，對(duì)已經(jīng)稀少的大王花種群造成了更大的傷害。

大王花相關(guān)的生態(tài)旅游 來(lái)源：Celinesworld

新的進(jìn)展

菲律賓科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在了解大王花的遺傳基因以及改進(jìn)栽培方面取得了有希望的結(jié)果。在最近的一項(xiàng)研究中，紐約佩斯大學(xué)（Pace University）的進(jìn)化生物學(xué)家Jeanmaire Molina與來(lái)自菲律賓，美國(guó)，加拿大和印度尼西亞的科學(xué)家合作，從菲律賓米亞高（Miagao）獲得的大王花種子中收集和研究轉(zhuǎn)錄組。

通過(guò)在分子水平上分析大王花并將其轉(zhuǎn)錄組（transcriptome，廣義上指某一生理?xiàng)l件下，細(xì)胞內(nèi)所有轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的集合，包括信使RNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA及非編碼RNA；狹義上指所有mRNA的集合。）與某些開(kāi)花和寄生植物進(jìn)行比較，Molina和她的同事發(fā)現(xiàn)了有關(guān)這些神秘植物的遺傳和代謝途徑的新信息。他們確定了可以提高成功接種種子的機(jī)會(huì)的特定化合物和酶。他們還發(fā)現(xiàn)沒(méi)有基因表明大王花和真菌之間存在共生關(guān)系，大王花可能不需要真菌的營(yíng)養(yǎng)來(lái)發(fā)芽。Agoo說(shuō)：“在分子水平上研究生物多樣性，特別是種子，將解答植物繁殖中的許多問(wèn)題?！?Molina的實(shí)驗(yàn)室為大王花的存在提供了科學(xué)依據(jù)，因此保育活動(dòng)可以在其自然棲息地之外進(jìn)行。

Molina和其他研究人員收集大王花種子 來(lái)源：Jeanmaire Molina/ MONGABAY

與此同時(shí)，菲律賓洛斯巴尼奧斯大學(xué)（University of the Philippines Los Ba?os）的Pastor Malabrigo團(tuán)隊(duì)正在采取更直接的方法。他們研究了大王花遷地栽培的方法。團(tuán)隊(duì)選擇使用來(lái)自呂宋島（Luzon Island）已寄生的藤蔓，為了成功移植，從源頭運(yùn)輸藤蔓的時(shí)間不超過(guò)24小時(shí)。雖然一些大王花需要長(zhǎng)達(dá)六年的時(shí)間才能開(kāi)花，但已經(jīng)寄生的繁殖周期應(yīng)該可以在短短兩年內(nèi)產(chǎn)生結(jié)果。Agoo表示：“基因研究和遷地培育的兩線并行是一件好事，有助于大王花屬植物的進(jìn)一步的研究?！?/p>

共同行動(dòng)

大王花的保護(hù)不僅依賴(lài)于科學(xué)界的研究和行動(dòng)，還需要政策制定者和普通公民的參與?！拔覀儽仨氉尞?dāng)?shù)厝俗约罕３峙d趣，”Agoo強(qiáng)調(diào)道?！岸皇俏覀冞@些遠(yuǎn)離棲息地，在實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)的人。”Bascos說(shuō)：“當(dāng)植物保護(hù)知識(shí)在大眾中得到普及和分享時(shí)，政府機(jī)構(gòu)和政策制定者也會(huì)帶來(lái)更好的保護(hù)政策，希望在未來(lái)大王花能夠引起更多關(guān)注和保護(hù)?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

1.https://news.mongabay.com/2023/07/philippines-research-offers-hope-for-conserving-enigmatic-rafflesia-plants/

2.https://news.mongabay.com/2021/04/philippine-province-builds-on-lessons-learned-to-grow-ecotourism-industry/

3.Wee, S. L., Tan, S. B., & Jürgens, A. (2018). Pollinator specialization in the enigmatic Rafflesia cantleyi : A true carrion flower with species-specific and sex-biased blow fly pollinators. Phytochemistry, 153, 120–128. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2018.06.005

4.Molina, J., Wicaksono, A., Michael, T. P., Kwak, S., Pedales, R. D., Joly‐Lopez, Z., … Purugganan, M. D. (2023). The seed transcriptome of Rafflesia reveals horizontal gene transfer and convergent evolution: Implications for conserving the world’s largest flower. PLANTS, PEOPLE, PLANET. doi:10.1002/ppp3.10370

5.Wicaksono, A., Mursidawati, S., & Molina, J. (2020). A plant within a plant: Insights on the development of the Rafflesia endophyte within its host. The Botanical Review, 87(2), 233–242. https://doi.org/10.1007/s12229-020-09236-w

編譯：王家欣

審核：Daisy

編輯：Tommy