絲葉狸藻
絲葉狸藻
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| 絲葉狸藻的花 | |
科學分類 
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| 界： | 植物界 Plantae |
| 演化支： | 維管束植物 Tracheophyta |
| 演化支： | 被子植物 Angiosperms |
| 演化支： | 真雙子葉植物 Eudicots |
| 演化支： | 菊類植物 Asterids |
| 目： | 唇形目 Lamiales |
| 科： | 狸藻科 Lentibulariaceae |
| 屬： | 狸藻屬 Utricularia |
| 種： | 絲葉狸藻 U. gibba
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| 二名法 | |
| Utricularia gibba L. (1753)
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絲葉狸藻[1]（學名：Utricularia gibba）為狸藻屬多年生小型浮水食蟲植物。其種加詞「gibba」來源於「gibbus」，意為「峰，隆起」，指其膨大的花冠下唇。[2]絲葉狸藻分佈範圍廣泛，主要存在於美洲及亞洲等地。[2]
絲葉狸藻已被列入新西蘭《國家危害性植物協議》（New Zealand National Pest Plant Accord）防止其銷售和散佈。絲葉狸藻的基因組相對於其他植物而言非常小，但其仍具有正常的基因數量。根據DNA序列分析顯示，其非編碼DNA僅占基因組的3%。
形態特徵
絲葉狸藻為小型至中型水生植物。其多浮於淺水中，但若基部有所依附則更容易開花。其匍匐莖多分支，且呈絲狀。匍匐莖長約20厘米，直徑0.2至1毫米。其葉分散於匍匐莖上，長0.5至1.5厘米，存在1至8個指向末端的二分叉分支，通常不超過4個。捕蟲囊位於葉分支的末端。捕蟲囊為卵形，具短柄，長1至2.5毫米，頂部主要存在2個剛毛狀分支附屬物，而囊口周圍存在一些較小的附屬物。該附屬物是觸發捕蟲囊釋放真空的結構。[3]
絲葉狸藻的花序直立，高出水面約20厘米，閉花受精。花序可具1至12朵花，常為2至6朵。花為黃色，存在紅棕色的紋路。花分為上下兩唇，上唇幾乎為圓形，略分為三葉；下唇略小，亦為圓形；中部喉凸膨大。距為狹圓錐形或圓柱形，向下彎曲，長短不一，既可短於也可遠長於下唇。其一年四季均可開花。[3]其花，特別是花冠大小不一，直徑可為0.8厘米至1.5厘米。[4]
原生地
絲葉狸藻分佈廣泛，存在於北美洲的美國（除了阿拉斯加州與洛磯山脈外）、加拿大；南美洲；中美洲；歐洲的西班牙；亞洲的大部分地區（包括中國、日本、新幾內亞、以色列）；非洲的大部分地區；大洋洲的澳大利亞塔斯馬尼亞州以及新西蘭北島。[3]
絲葉狸藻生長於池塘、湖泊或淺水的溝渠、水坑、沼澤、濕地中，其水體或靜止或緩慢流動。其也可能生長於深水環境中，但除非有可支持花序的植被否則其不能開花。[3]原生水域常缺乏氮與磷。所以其通過捕蟲囊捕獲及消化小型水生動物來獲取需要的礦質元素。[5]絲葉狸藻通常分佈於低海拔地區，但也能在海拔達2500米的地區發現其蹤影。[3]
基因組
科學家在2013年完成了對絲葉貍藻基因組的測序工程。其基因組只含有8千2百萬個鹼基對，這相對於其他多細胞植物來說極為短小。[5]然而基因組容納了整整2萬8500個基因，這數量比基因組大得多的其他植物還要多。[5]相比其他植物來說，絲葉貍藻基因組含有的非編碼DNA非常少。[6]絲葉貍藻只有3%的DNA非基因，而相比之下，人類的DNA有98.5%是非編碼DNA。[7]大部分開花植物的基因主要是以反轉錄轉座子組成的，但絲葉貍藻只有2.5%的DNA是反轉錄轉座子。[5]該發現可能預示着非編碼DNA（俗稱垃圾DNA）並不是生物必須的。[8]參與這項研究的維克多·艾伯特（Victor Albert）表示：「至少對於一種植物而言，垃圾DNA真的只是垃圾，它不是必須的。」[7]研究基因組大小演變的T·萊恩·格雷戈里（T. Ryan Gregory）說：「這項研究進一步質疑了基因生物學對於大部分或所有DNA序列功能假定的簡單化解釋，卻忽略了動植物間基因組大小的巨大差異。」[5]
絲葉貍藻與番茄在大約8千7百萬年前從兩者的共同祖先分離開來。之後這兩種植物都經歷了全基因組複製（WGD），使其DNA組倍增。[8]絲葉貍藻的基因組至少經過三次增大。[5]後來大部分無用的DNA都已消失了，但番茄並未如此，以致其基因組大小只有番茄的十分之一。[8]
與擬南芥相比，絲葉狸藻每個基因的內含子都較少，且其啟動子的保守順式轉錄調控元件也被壓縮。最關鍵的基因都回到了單拷貝的狀態。但絲葉狸藻的線粒體及葉綠體基因組並未出現類似其他被子植物的壓縮。核DNA通過大量的微缺失及一些大型的重組缺失進行壓縮。[6]據推測，在「馬虎」的基因重組過程中，無用的序列隨着時間的推移會被逐漸剔除。[5]絲葉狸藻整個核基因組存在大量GC序列，其被認為已建立起了一種傾向於缺失的分子機制，但這並不排除存在導致保持該缺失的選擇壓力。[6]節約能源或節約磷素的選擇壓力可能導致絲葉狸藻減少其核基因組大小。[5]絲葉狸藻形成捕蟲囊是由於環境缺磷而非缺氮[6]，所以磷利用率的高低決定了在環境中的優勢與否。先前已有證據說明更大的環境誘變量下會增加突變率，從而增加自然選擇中缺失不必要的DNA的可能性，但沒有證據說明該現象存在於絲葉狸藻及擬南芥的相對突變多樣性中。[6]
科學家猜想，基因重組過程導致無用的基因內容隨時間而被剔除。[5]
種植方法
絲葉狸藻是一種容易生長的水生狸藻，其在園藝栽培中常被視為雜草。在彼得·達馬托1998年出版的《野性花園：食蟲植物栽培》中建議將絲葉狸藻種植於一個小型的杯子或碗中。其中需放入泥炭或其他水生植物，並灌滿水。[4][9]
參考文獻
- ^ 夏洛特. 食蟲植物觀賞&栽培圖鑑. 商周出版. 2007: 222. ISBN 978-986-124-850-9.
- ^ 2.0 2.1 Bruce Salmon (2001) "Carnivorous Plants of New Zealand" Ecosphere Publications
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Taylor, Peter. 1989. The genus Utricularia - a taxonomic monograph. Kew Bulletin Additional Series XIV: London. ISBN 978-0-947643-72-0
- ^ 4.0 4.1 Schnell, Donald. 2002. Carnivorous Plants of the United States and Canada. Timber Press: Portland, Oregon. pp. 369–370. ISBN 0-88192-540-3
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Ed Young. Flesh-Eating Plant Cleaned Junk From Its Minimalist Genome. National Geography. May 12, 2013 [May 14, 2013]. （原始內容存檔於2017-07-02）.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 Ibarra-Laclette, E.; Lyons, E.; Hernández-Guzmán, G.; Pérez-Torres, C. A.; Carretero-Paulet, L.; Chang, T.-H.; Lan, T.; Welch, A. J.; Juárez, M. J. A.; Simpson, J.; Fernández-Cortés, A.; Arteaga-Vázquez, M.; Góngora-Castillo, E.; Acevedo-Hernández, G.; Schuster, S. C.; Himmelbauer, H.; Minoche, A. E.; Xu, S.; Lynch, M.; Oropeza-Aburto, A.; Cervantes-Pérez, S. A.; de Jesús Ortega-Estrada, M.a; Cervantes-Luevano, J. I.; Michael, T. P.; Mockler, T.; Bryant, D.s; Herrera-Estrella, A.; Albert, V. A.; Herrera-Estrella, L. Architecture and evolution of a minute plant genome. Nature. 2013-05-12. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature12132.
- ^ 7.0 7.1 Worlds Record Breaking Plant: Deletes its Noncoding "Junk" DNA. Design & Trend. May 12, 2013 [May 13, 2013]. （原始內容存檔於2016-03-25）.
- ^ 8.0 8.1 8.2 Gabrielsen, Paul. ScienceShot: Carnivorous Plant Ejects Junk DNA. Science NOW. AAAS. 12 May 2013 [13 May 2013]. （原始內容存檔於2013年6月20日）.
- ^ D'Amato, Peter. 1998. The Savage Garden: Cultivating Carnivorous Plants. Ten Speed Press: Berkeley, California. p. 231. ISBN 0-89815-915-6
- 李松柏. 台灣水生植物地圖. 晨星出版. 2005: 232. ISBN 9574558665.
- 林春吉. 台灣的水生與濕地植物. 綠世界出版. 2005: 34. ISBN 9572972510.
- 趙怡姍. 台灣產狸藻科之分類研究 (PDF). 國立中山大學生物科學系 碩士論文. [2008-04-13]. （原始內容存檔 (PDF)於2016-02-15）.
- 絲葉狸藻 Utricularia gibba L., 1753. 臺灣物種名錄. 臺灣: 中央研究院生物多樣性研究中心. [2013-01-24] （中文（臺灣））.
