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《科学》:新研究揭示植物根部生长如何“避实就虚”

作者:市场营销
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-05
作者:任肖鹏资料来源:科学网发布时间:2008年

《科学》:新的研究揭示了植物根系生长如何“避免过剩和不足”

照片说明:垂直生长的根系中出现水平的根毛细胞。

(图片来源:约翰英尼斯中心)

英国和日本科学家的一项新研究已经确定了植物根系如何绕过坚硬的障碍物并生长到土壤中的深层机制。这项新发现也有助于解释为什么种子在发芽和生根过程中不会把自己推出地面。相关论文发表在2月29日发行的《科学》杂志上。

领导这项研究的约翰英尼斯研究中心的利亚姆多兰(Liam Dolan)说,关键在于植物根毛的“蓬松”表层。在这项研究中,利亚姆多兰和其他人,以及日本东京科学大学的研究人员,已经确定了一种植物生长控制机制,这种机制可以让根毛找到自己的方向并伸展开来。

用头发探索土壤的过程类似于一个人在黑暗中凭感觉行走。如果根毛偶然遇到障碍,它们会寻找新的道路,直到它们能够继续自由生长。与此同时,由于根毛紧紧抓住土壤,植物被牢牢固定。

科学家在这项研究中发现,根毛的这种能力受自我强化循环的调节。根毛顶端的一种叫做RHD2的蛋白质可以产生自由基,从而刺激植物吸收土壤中的钙。这些钙反过来会增强RHD2的活性,导致更多的自由基和更强的钙吸收。

当有什么东西阻塞了根毛的路径时,循环控制路径被破坏,根开始向另一个方向移动。多兰说,这一非凡的监管系统赋予植物探索复杂环境的灵活性,使它们能够在几乎无望的土壤中生存和繁殖。(科学网任肖鹏/编译)

(《科学》(科学),第319卷。第5867号,第1241-1244页,武田诚司, 利亚姆兰)

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