變成“殭屍”的它不會變老，但永遠失去了生殖能力

來源：環球科學

植物不一定能打殭屍，不過可以被寄生物變成“殭屍”，長成寄生物需要的樣子。爲了保護植物，一羣科學家開始尋找它們變成“殭屍”的原因，並試圖阻止寄生物的行動……

撰文|栗子

審校|二七

你或許聽說過，有些寄生物能把宿主變成“殭屍”，任憑擺佈。比如，一種名叫偏側蛇蟲草菌（Ophiocordyceps unilateralis）的真菌，可以寄生在螞蟻體內。被感染的螞蟻，會走出原本生活的蟻穴，爬上附近的植物，咬住一片葉子的葉脈。從此，螞蟻便留在了那裏，而它所在的高度，剛好有適合真菌生長的溫度和溼度。

如果說，失去自我的“殭屍”動物，餘生只能做寄生物的奴隸，那失去自我的“殭屍”植物也很難有更好的結局吧？可最近發表在《細胞》（Cell）雜誌的一項研究告訴我們，有種“殭屍”植物獲得了“長生不老”的能力。

是什麼讓它活得更久？

有一類寄生在植物體內的細菌，叫做“植原體”（phytoplasm）。我們熟悉的不少作物都會因爲植原體而生病，比如洋蔥、芹菜、胡蘿蔔等等。這是因爲，植物被植原體入侵後，原本的生長發育節奏會遭到篡改，一種常見的症狀便是枝葉生得異常濃密，從一個點長出許多枝條，好像“女巫的掃帚”一樣。

這樣的現象也被稱爲“叢枝病”，會嚴重影響作物的產量。英國約翰·英尼斯中心（John Innes Center）的科學家很想知道，植原體到底對植物做了什麼，才讓它們如殭屍暴走般瘋長枝葉。

很多時候，寄生物是靠自身分泌的物質來操控宿主。於是，科學家開始調查植原體分泌的物質，具體來說是“翠菊黃化叢枝植原體”（AY-WB）菌株分泌的蛋白質。先前，其他研究團隊曾給這個菌株做過DNA測序，並找到了56種分泌蛋白，把植物變成“殭屍”的兇手可能就在裏面。這次，科學家的研究對象便是其中一種蛋白，名爲SAP05。

研究者用這種蛋白去“感染”了一種名爲擬南芥（Arabidopsis thaliana）的植物，觀察它會不會長成“女巫的掃帚”，或是出現其他異常。他們“感染”植物的手段非常獨特，是讓植物自己生產：把SAP05的基因插入植物的染色體裏，它就能製造SAP05了。

結果發現，擁有SAP05蛋白的植物不需要細菌寄生，就能篡改自己的生長發育節奏，成長爲“女巫的掃帚”（如上圖右）。除此之外，在其他同類慢慢成熟、慢慢衰老的時候，基因改造過的植物還在不斷長出更多的幼態葉。與同伴相比，它大概稱得上“永葆青春”了。而維持在幼年形態的植物雖然活得更久，卻不能像同伴一樣進行生殖活動，這或許就是不變老的代價吧。

科學家表示，基因編輯過的擬南芥，和真正被植原體寄生的擬南芥，形態十分接近。因此他們相信，植原體寄生植物時，就是靠SAP05這種蛋白把它們變成“殭屍”的。

那麼對植原體來說，如此操控植物有什麼好處？作爲細菌，植原體的傳播需要媒介：通常是昆蟲吸食植物汁液時，順便把植原體送進植物體內。若植物壽命變長，能接納更多的昆蟲前來用餐，植原體也可乘着“交通工具”，前往更多的植物體內寄生，實現更廣泛的傳播。

看來，篡改植物生長發育節奏的確對植原體有利。不過，它分泌的SAP05蛋白究竟是怎麼做到這一點的？

蛋白質“垃圾分類”

一種蛋白質要發揮作用，總得與其他分子結合。而被SAP05蛋白結合的物質，很可能和植物的生長發育密切相關。

科學家發現，植物體內的兩種物質——SPL轉錄因子和GATA轉錄因子，都是SAP05“綁架”的對象，也都是植物生長發育中不可缺少的角色。其中，SPL轉錄因子幫助植物從幼年期轉向成年期，從營養期轉向生殖期；而GATA轉錄因子主要負責調節光合作用、葉片發育和花器官發育。

這兩種物質一旦被SAP05蛋白“抓住”就危險了。SAP05主要的工作地點在植物韌皮部的篩管細胞：那是負責向生長中的植物組織輸送營養的細胞，裏面還有一套回收系統，在清理無用的垃圾蛋白。SPL轉錄因子和GATA轉錄因子，原本不是垃圾蛋白。但被SAP05結合後，系統會將它們識別爲垃圾蛋白並降解掉。也就是說，SAP05是借植物自身的機制，除掉了對植物有用的物質。