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孢子发射速度快过飞机 香柱菌竟长在植物内部


http://www.sina.com.cn 2006年08月02日16:45 龙虎网

  【龙虎网报道】它是真菌家族中奇特的一员,不似其它真菌,形态是圆形的,它是“柱形”的,而且它只生长在一种叫作“鹅观草”的植物的内部,通常难以觉察。只有肥料、气象条件成熟的时候,它才会爬出植物的外部生长,并且挑中植株中最高的“旗叶”,裹在植物的茎叶外面,粗看就似茎叶的一部分,而细看就似一段白色的“香柱”。

  日前,南京农业大学生命科学院的王志伟教授在紫金山、玄武湖、月牙湖等地区发
现了一批“香柱菌”,据了解,这是在南京首次发现香柱菌。

  中国首次发现香柱菌

  王志伟教授说,香柱菌其实发现得较晚,尤其是亚洲地区,人们认识它不过是近10年左右的事情。亚洲首次发现香柱菌是在1995年的时候,他与日本专家在日本的一次野外考察时偶然所得,而在显微镜下,在植物体内发现真菌已是研究一年之后的事情了。

  在中国这种真菌一直默默生长,但被忽视了。而从2000年至2005年,他和学生李伟在长江中下游地区发现了不同批次的香柱菌,在中国境内首次发现香柱菌,其中在2004年至2005年,在南京的玄武湖、月牙湖、紫金山一带也发现了密度不低的香柱菌。

  王志伟说,香柱菌在植物生态保护好的地方相对较多,比如紫金山一带,采样点20%的鹅观草上都有这种真菌,一般出现在清明以后3个月,一过这3个月,群体香柱菌就会消失得无影无踪。

  以依附植物为“模本”

  在记者的印象中,大型真菌一般就是磨菇、灵芝一类的形状,但在南京农业大学生命科学院的实验室里,记者看到它时,才发现它的外形实在太奇特了:它就像植物身体的一部分,稍不注意就会将其看成其枯萎的茎叶,而观其形状,这种真菌也与普通的菌类有很大不同,就似一根香柱。

  王志伟说,这就是它中文名称由来的原因,也正是它的独特之处,它以依附的植物为“外形模本”,就像是给植物的小段茎叶套了件合体的衣服,在真菌中比较少见。

  能认识“鹅观草”的基因

  在许多人的印象中,真菌都是低等生物的代名词,但在王志伟教授的眼中,真菌的聪明其实是人类难以想象的。比如香柱菌就可能掌握了某种植物的基因密码。王志伟教授说,在野外考察时,他们发现,香柱菌在植物体内生长,只钟情于一种植物,那就是“鹅观草”。

  这是一种禾本科的植物,很多植物与它很相像,但香柱菌在寻找“寄主”过程中,却无一差错发生,原因何在?专家们分析认为,很有可能是香柱菌识破了“鹅观草”本身基因,了解其中的密码,而这还是人类苦苦追寻的科学秘密。

  只长在最高的茎叶上

  说起香柱菌的“聪明”,绝不仅仅在于它能认识“鹅观草”,还在于它能够提前“预知”到底哪一片茎叶会是“鹅观草”植株上最高的那一枝。

  王志伟说,当鹅观草的种子里存在香柱菌的孢子时,鹅观草生长后,它的每一个部位都可能会检测出菌丝体的存在,但一般来说,它都是隐身于“鹅观草”内,很少显现出来。

  而一旦条件适合,它会依附“鹅观草”的“旗叶”——即鹅观草最高的茎叶生长。至于为何还在孢子时期,香柱菌就能提前预知哪一枝茎叶会在一棵植株中长到最高?王志伟教授说,现在还不得而知,这就是香柱菌的高明之处。

  孢子发射快过飞机

  在显微镜下研究香柱菌的孢子,王志伟教授发现了这种真菌令人惊讶的“孢子发射”能力。

  王志伟说,香柱菌的孢子似筷子,每8双被包裹在一个“筷筒”里,遇到光线的照射时,它们就从筷筒里发射了,而且更为奇妙的是,第一个孢子发射而出时,会在尾部将第二个孢子的头部带出。王志伟说,它瞬间发射的速度甚至快过飞机。

  DNA鉴定是一种新种

  虽然具有明显的香柱菌的特征,但是研究人员通过基因鉴定的方式发现,这种菌株和前人报道的有明显的区别,是一种新的菌种,而且它与国外推测的一个未确定的Neotyphodium属的真菌很接近,王志伟说,这表明,国外可能有一种菌是起源于中国的香柱菌。

  王志伟说,根据它的发现地点,专家们最后将其命名为“扬子香柱菌”。

  扬子香柱菌的发现,有着重要的科学意义,它提供了植物和微生物研究的一个好的模式,如果解开了目前对于香柱菌的种种疑惑,那么就可能解开微生物绝妙的共生关系的组合,有助于了解植物和微生物之间的关系,用于控制植物的病害。


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