豆科植物与根瘤菌之间有一种共生关系，根瘤菌对豆科植物的感染可使豆科植物形成根瘤，从而产生固氮能力。但是令人不解的是，根瘤菌与豆科植物的关系上存在着近乎苛刻的选择性。也就是说，能感染一种豆科植物并形成根瘤的根瘤菌对其他的豆科植物通常是不感染的。为什么会表现出这么强的专一性呢？人们在研究中发现，这是由于豆科植物所产生的凝集素（一类有识别作用的蛋白）能识别根瘤菌细胞壁中的糖蛋白从而决定是否与根瘤菌建立共生关系。如果豆科植物的识别蛋白能与根瘤菌细胞壁中的糖蛋白结合，则表明这种根瘤菌是“朋友”可以与之共生，反之则不然。
对于植物排斥“异己”，抵御病害的能力，有人这样分析：病原菌表面携带着起鉴别作用的分子，如果植物具有识别这些表面分子的受体。在病原菌的侵袭下，植物能辨别出是“敌人”来犯，会及时调动防御系统使自己处于“戒备状态”。如果植物缺乏识别受体，无法识别病原菌，防御系统不起作用，植物就会被感染患病。这就是说，植物的识别能力取决于有没有识别受体。也有人认为，选择性主要在于病原菌表面糖蛋白分子的糖基部分，病原菌致病或不致病就在于不同的糖基。宿主植物中的识别受体本来是与病原菌表面分子互补的，但是当病够发生突变，体内糖基转移酶的专一性发生变化产生新的表面多糖时，植物就会因无法识别而被感染。如果宿主植物的受体基因也随之发生突变，能够识别新的表面多糖，植物的抗病性就会得到恢复。
目前，对植物识别系统的研究还很不成熟，以上解释许多还处于假设阶段，还没有得到确切可信的证实。识别分子到底是什么，它是怎样辨别“朋友”和“敌人”的？还都是未解之谜。但是这一领域的研究却给农林业生产带来光辉的前景。如果能破译豆科植物与根瘤菌之间的密码，就有可能把固氮范围扩大到小麦、水稻等非豆科植物；如果能找到胸识别抵御病原菌的机理，就可能减少农药对作物和大自然的危害。
植物如何防御侵害
全世界已经知道的植物有40万种，几乎在地球的每一个角落都有它们的身影。尽管它们随时面临着微生物、动物和人类的欺凌，却仍然郁郁葱葱、生机勃勃，那是因为植物虽然纤些花草树木，但也有一套保护自己的方法和防御武器。
我们到野外旅游的时候，进入灌木丛或草地时，要小心一点，因为草丛或灌木丛中有长刺的植物，被它们扎一下，滋味可不好受。北方山区酸枣树长的刺就挺厉害。一般来说，植物长刺是为了保护自己，免遭动物的侵害。就拿仙人掌或仙人球来说吧，它们生长在沙漠里，为了适应干旱少雨的天气，叶子退化成尖刺，以减少水分蒸发，这样身体里贮存了很多水分，而它的刺也起到了保护自己的作用。如果没有这些刺，它们会随时遭到沙漠里动物们的袭击，有了这些硬刺，动物们即便口渴，也不敢碰它们啦。田里的庄稼也是这样，稻谷成熟的时候，它的芒刺就会变得更加坚硬。锋利，即使麻雀闻到稻香也不敢轻易地啄它一口，连满身披甲的甲虫也只能望食兴叹。
“植物的刺长得最繁密的地方，往往是身体最幼嫩的部分，昆虫大量繁殖之前，植物就已经预备好了武器，随时准备抵御昆虫的危害。抗虫小麦和红叶棉身上的刚毛，让害虫寸步难行，无法进人花蕾掠夺。在非洲的卡拉哈利沙漠地带，生长着一种带刺的南瓜，一旦动物侵犯它，就会被刺得体无完肤。因此许多飞禽走兽见到它，都绕道而行，不来招惹。
植物身上长的刺，在各种防御武器中，只能算是小儿科。比起它们来，蝎子草的武器就更厉害了。蝎子草是一种荨麻科植物，长生在比较潮湿和阴凉的地方。蝎子草长着一种特殊的空心刺，它里面有一种毒液，如果它受到侵犯，刺就会自动断裂，把毒液注入人或动物的皮肤里，引起皮肤发炎或瘙痒。这样一来，野生动物就不敢侵犯它们了。
植物体内的有毒物质，是植物世界最厉害的防御武器。龙舌兰属植物含有一种有毒物质类固醇，会使动物红细胞破裂，动物吃了它就会死于非命。夹竹桃子里有一种肌肉松弛剂，别说昆虫和鸟吃了它，即使人畜吃了也性命难保。毒芹是一脚形科植物，它的种子里含有生物碱，这种物质会使动物在几小时以内暴死。另外，乌头的嫩叶、黎芦的嫩叶，也有很大毒性，如果牛羊吃了，也会中毒而死，因此，牛羊见了它们就躲得远远的。巴豆的全身都有毒，尤其是种子中的毒性更大，吃了以后会引起呕吐、拉肚子，甚至休克。有一种叫“红杉”的土豆，含有毒素，叶蟑咬上一口，就会丧命。有的植物虽然也含有生物碱，但不至致人死命，只是味道不好吃，尝过苦头的食草动物就不再吃它了。这类植物使用的是威力轻微的化学武器，是纯防御性质的。
除了刺、毒素之外，一些植物长出了各种奇妙的器官，用以抵挡侵害，保护自己。比如番茄和苹果，它们的角质层长得很厚，能有效抵抗细菌的侵害；小麦的叶片表面长出一层蜡质，锈菌就危害不了它了。抗虫玉米的武器更先进，它的苞叶能紧紧裹住果穗，这样就形成了关门打狗之势让害虫互相残杀，弱肉强食，或者把害虫赶到花丝上，让它们服毒自尽。
有的植物还拥有更先进的生物化学武器。它们体内有各种特殊的生化物质，像蜕皮激素、抗蜕皮激素、抗保幼激素、性激素什么的。昆虫吃了以后，就会发育异常，不该蜕皮的。蜕了皮；该蜕皮的，却蜕不了皮；有的干脆失去了繁殖能力。20多年来，科学家们对植物的生物武器非常感兴趣，进行了大量研究，发现有200多种植物含有蜕皮激素。由此可见，植物世界早就知道使用生物武器了。
古代人为了抵御敌人进攻，保护城市，就在城外挖一条护城河。有一种叫“续断”的植物，居然也知道使用这种防御办法。它的叶子是对生的，但叶基部分相连，这样一来，两片叶子相接的地方会形成一条沟，下雨的时候，里面可以存一些水，有了一条自己的护城河，如果害虫想要吃它的叶子，就会被淹死，从而保护了上部的花和果。
现在世界并不太平，各国都在扩军备战，抓紧武器研制，在非致命武器中，有一种特殊的粘胶剂。这种粘胶剂用处很大，撒在机场上，敌人的飞机就无法起飞；撒在铁路上，敌人的火车就寸步难行；撒在公路上，敌人的坦克和各种军车就空有四轮，无法驱动，兵不血刃，就可以赢得胜利。让人惊奇的是，有一种叫瞿麦的植物，也会使用这种先进武器。这种特别像石竹花的植物，在它的节间表面，能分泌出一种黏液，茎上像上了胶水一样，黏糊糊的，虫子想要吃它的叶和花，爬到有黏液的地方，就被粘得动弹不了，寸步难移，不少害虫还丧了命，这样便可以保护它上部的叶和花了。有趣的是，在这场植物与动物的战争中，植物虽然抵御有方，可谓兵来将挡，水来土掩。然而，动物也想出了对付的办法，它们发展了自己的解毒能力，以免让自己饿死、像有些昆虫，就能毫无顾忌地大吃一些有毒植物。当昆虫的抗毒能力增强了的时候，又会促使植物发展威力更强的化学武器。植物是怎样知道制造、使用和发展自己的防御武器的？它们又是怎样合成的呢？目前还没有一个定论。探索和揭开这里面的奥秘，对于我们人类是非常有意义的。
