地球上的絕大多數(shù)植物都能夠自立更生，從土壤中吸取養(yǎng)分，依靠自身光合作用獲取生長(zhǎng)能量，它們可統(tǒng)稱為“自養(yǎng)型”。然而，在被子植物中，進(jìn)化出了至少12類（約5000個(gè)物種）“好吃懶做”的寄生植物，它們寄生生在其它植物上，并從中偷取營(yíng)養(yǎng)，有一些還保留了光合作用能力（被稱作半寄生植物），另外有一些完全喪失了光合作用能力（被稱作全寄生植物），蛇菰（gū）科植物就是全寄生植物的典型代表之一。

如果在森林中的某個(gè)角落偶然遇到蛇菰科植物，你很可能會(huì)將它們誤認(rèn)為是蘑菇。與蘑菇相似之處在于，蛇菰科植物也是異養(yǎng)的。但是蘑菇屬于真菌類，而蛇菰是一種高等植物。蛇菰的形態(tài)經(jīng)歷了嚴(yán)重的退化，缺乏正常的根、莖和葉組織，主要的營(yíng)養(yǎng)器官是根莖，花序從根莖中伸出，而根莖的另一端與寄主植物的根相連。由于其獨(dú)特的生活方式，關(guān)于它的生長(zhǎng)和發(fā)育，我們了解甚少：種子萌發(fā)后，首先產(chǎn)生吸器，吸器會(huì)占據(jù)寄主植物的根尖，導(dǎo)致寄主根停止生長(zhǎng)，隨后蛇菰的根莖會(huì)逐漸長(zhǎng)大，伴隨著寄主根也逐漸變粗。非常獨(dú)特的是，根莖中的維管系統(tǒng)既包含蛇菰自身的，也包含寄主根的，二者形成復(fù)合的維管組織。這種獨(dú)特的寄生方式確保了蛇菰與寄主之間的緊密連接，有助于蛇菰更好的從寄主獲得養(yǎng)分。

圖1：蛇菰的形態(tài)及生活環(huán)境。左側(cè)圖：杯莖蛇菰的野外生活環(huán)境（拍攝者：魏澤，中國(guó)植物圖像庫(kù)），中間圖：杯莖蛇菰的根莖、花莖、及寄主根的連接，右側(cè)展示了球穗蛇菰不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段

理解此類寄生植物的演化歷程及生活機(jī)制，對(duì)我們探究物種起源、萬(wàn)物生長(zhǎng)有重要意義。近日，深圳華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合昆明植物所、英屬哥倫比亞大學(xué)等單位合作在Nature Plants發(fā)表了題為Balanophora genomes display massively convergent evolution with other extreme holoparasites and provide novel insights into parasite–host interactions的研究論文，完成了兩種蛇菰的基因組解析，揭示了其獨(dú)特形態(tài)和神奇生活方式的背后機(jī)制。

圖2：發(fā)表文章截圖

與自養(yǎng)植物相比，不同類群的寄生植物或多或少發(fā)生了基因的丟失。研究者首先找出了在多數(shù)自養(yǎng)植物中都保留的基因，然后分別判斷各種寄生植物所丟失的基因比例。已經(jīng)發(fā)表的文章顯示，大花草科植物寄生花（全寄生）丟失了約44%的基因、旋花科植物菟絲子（介于全寄生和半寄生之間）丟失了約11.7%的基因、列當(dāng)科植物松蒿、馬先蒿和獨(dú)腳金（半寄生）丟失了約2.4%-5.7%的基因，而全寄生的列當(dāng)和埃及列當(dāng)，分別丟失了13.11%-13.85%的基因。

那么，其它全寄生類群是否也發(fā)生了劇烈的基因丟失，不同類群的寄生植物是否發(fā)生類似的基因丟失，基因丟失與其環(huán)境適應(yīng)之間是什么關(guān)系？這些都是植物科學(xué)領(lǐng)域非常關(guān)心的問(wèn)題。

圖3 來(lái)自5個(gè)類群的寄生植物的形態(tài)及一些關(guān)鍵功能的基因丟失

研究者對(duì)檀香目蛇菰科蛇菰屬的兩個(gè)物種杯莖蛇菰和球穗蛇菰進(jìn)行基因組組裝，組裝大小分別為0.56Gb和1.15Gb，分別注釋出14224和14283個(gè)蛋白編碼基因。另外還組裝了來(lái)自桑寄生科的半寄生植物小紅花寄生，組裝大小0.51Gb，共注釋出38029個(gè)蛋白編碼基因。

在被子植物類群中鑒定出保守的基因家族10277個(gè)，并進(jìn)一步鑒定各寄生植物類群中發(fā)生丟失的基因家族，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立發(fā)生的寄生類群——蛇菰屬及寄生花都發(fā)生了非常劇烈的基因丟失，分別有2898、2918、3925個(gè)基因家族丟失。而兩個(gè)類群共同發(fā)生的基因家族高達(dá)2282個(gè)，分別占各自基因丟失的78.2% 和58.1%，表明在寄生程度高的全寄生植物，發(fā)生了趨同的功能的退化。而這些共同基因丟失，主要功能集中在光合作用和質(zhì)體、色素代謝、晝夜節(jié)律、脅近響應(yīng)、脫落酸的生物合成等功能，表明全寄生植物生活方式的轉(zhuǎn)變可能極大的影響了這些功能。

ctDNA的提取在腫瘤篩查中，是重要的前置步驟。目前常用的提取方法是利用生物磁珠，主要是硅羥基磁珠或羧基磁珠對(duì)血清血漿的ctDNA進(jìn)行提取，由于磁珠的粒徑小，比表面積大，在特定提取緩沖液中，對(duì)核酸的吸附會(huì)更加靈敏，相比于其他方法，使用生物磁珠對(duì)進(jìn)行ctDNA提取得率會(huì)更高，檢測(cè)靈敏度和檢出限也會(huì)更合適，搭配核酸提取儀，更能實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化的提取。