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植物体内也有“信息通道”

2014/10/21 10:20:08

  看起来一动不动的植物,体内实际上也存在强有力的“信息通道”,能帮助它巧妙地适应环境。日本研究人员在新一期的美国《科学》杂志上报告说,如果植物一部分根周围的养分不足,觉得“饥饿”了,就会通知其他部分的根抓紧吸收养分,从而使植物整体获得充足养分。

  氮是植物从土壤中吸收的一种重要无机养分,植物通过根部从土壤中吸收硝酸离子等物质并分解出氮,从而制作出对生长来说不可或缺的蛋白质。但是,由于土壤中硝酸离子的分布并不均匀,植物有必要根据每条根所处的环境,调整吸收量,从而使整个植株吸收的硝酸离子量保持最佳水平。

  名古屋大学教授松林嘉克率领的研究小组通过分析植物拟南芥的基因,发现在拟南芥根部,有一种被称为“CEP”的肽类激素分子,而在拟南芥的叶片中,则存在着“CEP”的受体。

  研究人员发现,如果拟南芥根部感觉到氮特别少,出现“饥饿感”,“CEP”激素的表达就会随之急剧上升,并通过植物体内的导管传递给地上部分的叶片,叶片中的“CEP”受体接收了“CEP激素”后,就会向整个植株发出“缺氮”的信号,这种信号传递到根部,促使周围环境中尚存留着氮的根更好发挥作用,加紧吸收硝酸离子中的氮,从而弥补因一部分根的“氮饥饿”导致的养分不足。

  研究人员说,所有植物都应该具备这种适应氮环境变化的巧妙机制。氮对植物的生长和收获有很大的影响,一些农场经常施加过多的氮肥,不仅导致环境问题,还导致食物价格上涨,如果能够加强植物体内这种信号传递的功能,就能够更好地吸收氮,从而培育出以最小限度的氮肥就能实现正常生长的农作物。

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