千年基因小偷｜哈佛大學證實「大王花」外包新陳代謝，只偷有用的新基因

大王花，一開始會連一丁點也看不見，隱身在東南亞的森林中，最後長成全世界最大的花！花期只有四至五天，不靠根莖生存、不肯自己行光合作用，是典型的寄生植物，只能靠難聞的腐臭味來吸引臭蟲為牠播種；透過寄生在宿主身上來竊取別人的基因，導致自己的基因體變得異常龐大，在凋謝後會變成一堆腐敗的物質。

不少科學家都對這種奇特的生物感到著迷，不斷著手研究牠。2014年，布魯克林長島大學的演化植物生物學家珍妮爾・莫利納（Jeanmaire Molina）在成功研究出菲律賓大王花粒線體DNA的定序，卻發現他們無法檢測出葉綠體的任何功能基因，研究結果陷入疑雲，難道大王花完全放棄行光合作用了嗎？

如今，這一驚人發現被哈佛大學的一個獨立研究團隊證實。《當代生物學》（Current Biology）期刊的論文研究中顯示，寄生動物不僅會清除多餘基因，還會從宿主那偷取有用的新基因。這表示人類必須花費更多的時間來深入研究植物與寄生生物的基因體，畢竟這類植物佔據地球已知物種的40%以上。

哈佛大學有機體與演化生物學教授查爾斯・戴維斯（Charles Davis）表示，要為大花草科的核基因體定序其實非常困難，最後也只能拼出寄生花（Sapria himalayana，大花草科寄生花屬下的一個種）的基因體草圖，發現寄生花遵循一切寄生植物的生存法則，同樣會寄生宿主獲取基因，也就表示他們基本上把新陳代謝全部外包，藉此減少掉獨立植物應有的細胞。

戴維斯更發現「和同樣的寄生植物相比，寄生花非常有可能拋棄了44%的基因。」這個研究成果，和莫利納的發出的疑問不謀而合，但關於大王花的疑問並未被解決。莫利納說：「當我們用電子顯微鏡進行研究時，我們發現了色素體，但裡面卻是空的，這種情況很詭異。」結果顯示，大王花極有可能仍在製造色素體的隔間。

此外，大花草科清除基因的理由應該是為了讓基因體更小來提升效率，但問題是寄生花的基因體極大，約是3.2千兆鹼基（gigabases）和人類接近的數量，很是匪夷所思。科學家也表示，因為寄生植物數千年來都在竊取基因，因此基因體就像是「巨大的DNA墓地」、「水平轉移的DNA化石」。

然而，科學家還發現寄生花龐大的基因中「偷取基因」只佔一小部份，大部分是由稱為「跳轉基因」的序列複製而成。這一驚人發現，科學家推測過剩可能是生長環境孤立所致，為了演化出更強大的適應能力，而無法排除無用的DNA造成的結果，相關研究必須等更多植物園的合作與投入，才有機會知道答案了。

文章來源：Quanta Magazine