独脚⾦强⼤的破坏能⼒引起了科学家的兴趣。他们想知道,到底是什么刺激了独脚⾦种⼦的萌发。1966年,美国科学家库克等⼈⾸次从棉花中分离鉴定到能够显著诱导独脚⾦种⼦萌发的⼩分⼦物质。随后⼏⼗年,科研⼈员相继在⾼粱、⽟⽶等多种作物中分离鉴定到这种物质,并将其命名为独脚⾦内酯。独脚⾦内酯是⼀种新型植物激素,由植物根部向⼟壤分泌,主要由类胡萝⼘素代谢产⽣。
植物分泌独脚⾦内酯的本意是希望以它为信号,去找到与根共⽣的丛枝菌根真菌,以促进菌丝分枝。丛枝菌根真菌是⼀类⽣活在⼟壤中的真菌,它们与植物的根达成了⾮常默契的合作关系:真菌从植物中获得营养物质,植物则通过真菌菌丝⼤⼤提⾼从⼟壤中吸收⽔分和⽆机盐的效率,两者互惠互利,密不可分。却不承想,这⼀完美的合作关系被独脚⾦所利⽤——寄主植物寻找“⼩伙伴”的信号,竟成了独脚⾦的种⼦寻找寄主并打开寄主⼤⻔的钥匙。
独脚⾦的种⼦⾮常⼩,储藏的能量也很少,如果不能迅速找到寄主植物的根,就会因为缺乏营养⽽死掉。聪明的独脚⾦学会了通过环境中独脚⾦内酯的浓度来判断⾃⼰与寄主植物根部的距离。只有当环境中的独脚⾦内酯达到⼀定浓度(这时,独脚⾦的种⼦和寄主植物的根部的距离往往在3毫⽶以内),独脚⾦的种⼦才会萌发。
独脚⾦的种⼦萌发后,会径直朝寄主植物的根部⽣⻓,这样才能在⾃身能量耗竭之前穿透寄主植物的根部,并及时获得能量补充。
⾄此,我们终于揭开了“巫婆草”的神秘⾯纱。原来,导致作物减产甚⾄绝收的不是别⼈,正是深受其害的寄主植物⾃⼰。