植物间，不只在说“悄悄话”

自然界中，植物并不是孤立存在的，而是存在与其他生物产生形式各异的互动。一系列研究表明，地上的寄生植物与寄主间可以进行物质与信号交流；而地下无所不在的丛枝菌根真菌，也能连接各种植物根系，形成庞大的菌根网络，在不同宿主植物间传递信号与物质。这些发现未来或可用于农业生产和生态保护修复。

日前，中国科学院昆明植物研究所吴建强研究员团队受邀在著名国际期刊《植物生物学综述年刊》发表论文，全面介绍了植物间通讯的最新研究进展。

吴建强团队长期从事寄生植物与植物间的相互作用研究。此前，他们首次提出了寄生植物菟丝子与寄主植物可以形成“菟丝子连接的植物微群体”的生态学概念，并开展了一系列创新性研究，发现在菟丝子与寄主植物形成的微群体中，菟丝子能传递有生态学效应的抗虫系统性信号、盐胁迫系统性信号、氮素营养缺乏诱导系统性信号等。

研究团队首次揭示菟丝子与寄主植物之间，以及菟丝子介导的不同寄主植物间，存在大规模的蛋白质交流。某些蛋白质被转运后还保留了生物学功能。比如，寄主植物的成花素FT蛋白被转运到菟丝子中，激活开花信号，从而诱导菟丝子开花。寄生植物通过这种“有线通讯”，连接不同寄主，交换系统性信号、次生代谢产物、信使RNA（核糖核酸）、小分子RNA、非编码RNA以及蛋白质等。

丛枝菌根真菌因能侵入植物根系，形成丛枝状结构而得名。地球上约70%至90%的陆生植物与这种真菌形成“交流”：菌丝从土壤中吸收、转运磷和氮等，然后卸载到植物根部，促进植物对磷和氮的吸收；反过来，植物也可为真菌提供糖和脂质营养物质。

与“地上通讯”相似，土壤中的丛枝菌根真菌也能在不同宿主植物间传递抗虫、抗病等系统性信号，转运营养物质。

因此，研究这种系统性信号交换机制，不仅为人们了解植物间的相互作用提供了丰富的信息和崭新视角，还具有非比寻常的生理、生态意义。