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食蟲植物(Carnivorous plant)的基因體有共通之處

小毛氈苔。圖片來源: 維基百科 絕大部分的植物都是進行光合作用產生養分、從土壤與空氣中吸取其他的營養素,成為其他動物的食物。 但食蟲植物(carnivorous plants)卻反其道而行,它們大都生活在貧瘠的環境中,靠著捕捉路過的小動物為食。這些食蟲植物捕蟲的方式多樣:如小毛氈苔( Drosera spatulata )以分泌黏液的腺毛黏住昆蟲、捕蠅草( Dionaea muscipula )的捕蟲夾內側有感覺毛,在感應到昆蟲進入後便很快地關閉,將昆蟲困住後再慢慢消化、而囊泡貉藻( Aldrovanda vesiculosa )也具有類似捕蠅草的捕蟲夾,能困住路過的小型無脊椎動物並將之消化、豬籠草( Nepenthes )則以捕蟲籠來捕捉與消化昆蟲等小動物、貍藻( Utricularia )則具有捕蟲囊,當小蟲靠近捕蟲囊時,會因為碰觸到外面的剛毛狀分支附屬物,驅動狸藻的捕蟲囊收縮,將小蟲吸進去。 囊泡貉藻。圖片來源: 維基百科 最近德國的研究團隊定序了囊泡貉藻、捕蠅草、小毛氈苔,並比較它們的基因體後發現,這三種食蟲植物的基因體,竟然有些相似之處!它們的共同點包括了:這些食蟲植物的基因數,在植物界中都算是少的。大部分的植物的基因體都有三萬到四萬個基因,但小毛氈苔只有18,111個,捕蠅草只有21,135個,而囊泡貉藻的基因數最多,但也只有兩萬五千多個(25,123)基因而已。 捕蠅草。圖片來源: 維基百科 另一個相同之處是:這些食蟲植物都把部分根的基因轉來表現在它們的捕蟲器官上。為什麼會這樣,或許是因為它們都生活在缺乏養分的環境中,所以不大需要表現許多根的基因來調節養分的吸收與運送?三者之中的囊泡貉藻根本連根的構造都沒有,或許是這樣,所以根的基因就被移作他用了。 當然這篇論文只是許多工作的開始。相信進一步進行更多序列的分析,可以得到更多有趣的結果;筆者也很好奇,如果再多定序幾種食蟲植物(如本文中提到的豬籠草與貍藻)來進行比較,是否也會有相同的結論呢?讓我們期待這個研究團隊在未來能跟我們分享更多的成果吧! 參考文獻: Gergo Palfalvi, Thomas Hackl, Niklas Terhoeven, Tomoko F. Shibata, Tomoaki Nishiyama, Markus Ankenbrand...