醉马草事件的元凶——内生真菌

醉马草（拉丁学名：Achnatheruminebrians）是禾本科芨芨草属植物，因为马吃了这种草之后会心跳加速、进食量减少、步履蹒跚就像人喝醉酒一样（严重者会死亡），而得此名号。醉马草在我国甘肃、新疆、宁夏、内蒙古和青海等地有着广泛的分布，是北方天然草场上的知名毒草。

实际上，能够致使牲畜（牛、马、羊等）“醉酒”的不止它一种，苇状羊茅和黑麦草也有类似问题。20世纪80、90年代，美国牛由于食用了苇状羊茅而大规模发生中毒，年均损失超九位数，新西兰羊由于食用黑麦草所引发的蹒跚病每年损失也在百万新元之上。

那么，引发这些牲畜中毒的原因究竟是什么呢？科学家发现这些引发牲畜中毒的牧草中都含有大量生物碱，包括黑麦草碱类（Lolines）、麦角缬氨酸（Ergovaline）、波胺（Peramine），以及震颤素（Lolitrems）等。正是这些生物碱致使牲畜体内激素生成减少，引发内分泌失调，进而出现中毒症状。后续研究发现，这些生物碱的产生同牧草中的内生真菌（简称“内生菌”）息息相关。

之所以称之为内生菌，是因为它们一般仅存活于宿主植物的细胞间隙之中（不侵入细胞），并不破坏植物组织或细胞，还能通过植物种子进行延续。只有在抽穗前夕，部分内生菌才有“出头之日”——在宿主植物分蘖上形成子座（一种真菌组织体­）。

禾本科植物内生菌是如何产生生物碱的呢？研究发现，内生菌的基因组含有合成上述生物碱的全套基因。但是，在离体单独培养条件下，在其体内极少能够检测出生物碱。换言之，只有当这些微小生物存活在其宿主禾本科植物之中时，生物碱合成基因才会“开工”。

大自然就是这样的奇妙，经过漫长年代的进化，内生菌与禾本科植物建立起了互惠的共生体系，“荣辱与共，相互扶持”。宿主植物为内生菌提供适宜的生存环境，而内生菌也不忘“投桃报李”——部分食牧草害虫，如叶蝉、阿根廷茎象虫、白翅长蝽和小地老虎等都就不爱吃含有生物碱的牧草，嫌“味儿冲”。

目前，至少发现了35个属的害虫会抗食含有内生菌的禾本科植物。除了协助植物抵御害虫，内生菌还可提升牧草对病害的防御能力。生物碱的存在使得诸如立枯丝核菌（Rhizoctoniasolani）、禾谷炭疽菌（Colletotrichumgraminicola）、禾谷丝核菌（Rhizoctoniacerealis）、草瘟病菌（Magnaporthepoae）、链格孢菌（Alternariaalternata），以及镰孢菌（Fusarium spp.）等常见牧草病原真菌的侵染受阻。

同时，生物碱的存在还能够阻碍携有病毒的昆虫侵食，显著减少牧草病毒病的发生。此外，内生菌还能够为宿主植物带来一些其他好处，比如它分泌的生长激素（吲哚乙酸等）会促进牧草产生更多分蘖，长势也更加旺盛，还具备一定的抗寒和抗旱能力。

实际情况就是这样的矛盾，一方面内生菌能够为牧草带来诸多好处，但牲畜的病患和畜牧业的巨大损失又是人们无法回避和不愿承受的。那么，人们应当怎样利用内生菌呢？

其实，问题一定是同机遇伴生的，禾本科植物除了可作牧草之用外，还有一个重要的用途就是作草坪草。像多年生黑麦草、早熟禾和苇状羊茅等都是当前大面积种植的优质草坪草品种，而其中大多都含有内生菌。

早在这些草坪草选育之际，育种人员就考察了内生菌赋予它们的优良特性，并加以品评。此外，当前也有科学家在尝试对内生菌-植物这一共生体系进行改良，并取得了一定的成效，例如新西兰研究人员就成功培育出了对牲畜无毒害作用且含有内生菌的黑麦草和苇状羊茅品种，并已投放市场。

相信随着科技的快速发展，越来越多性状优良的新品种会不断出现，造福人类。

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