2014年10月20日13:11 來源:新華網(wǎng)
看起來一動不動的植物,體內(nèi)實際上也存在強(qiáng)有力的“信息通道”,能幫助它巧妙地適應(yīng)環(huán)境。 |
看起來一動不動的植物,體內(nèi)實際上也存在強(qiáng)有力的“信息通道”,能幫助它巧妙地適應(yīng)環(huán)境。日本研究人員在新一期的美國《科學(xué)》雜志上報告說,如果植物一部分根周圍的養(yǎng)分不足,覺得“饑餓”了,就會通知其他部分的根抓緊吸收養(yǎng)分,從而使植物整體獲得充足養(yǎng)分。
氮是植物從土壤中吸收的一種重要無機(jī)養(yǎng)分,植物通過根部從土壤中吸收硝酸離子等物質(zhì)并分解出氮,從而制作出對生長來說不可或缺的蛋白質(zhì)。但是,由于土壤中硝酸離子的分布并不均勻,植物有必要根據(jù)每條根所處的環(huán)境,調(diào)整吸收量,從而使整個植株吸收的硝酸離子量保持最佳水平。
名古屋大學(xué)教授松林嘉克率領(lǐng)的研究小組通過分析植物擬南芥的基因,發(fā)現(xiàn)在擬南芥根部,有一種被稱為“CEP”的肽類激素分子,而在擬南芥的葉片中,則存在著“CEP”的受體。
研究人員發(fā)現(xiàn),如果擬南芥根部感覺到氮特別少,出現(xiàn)“饑餓感”,“CEP”激素的表達(dá)就會隨之急劇上升,并通過植物體內(nèi)的導(dǎo)管傳遞給地上部分的葉片,葉片中的“CEP”受體接收了“CEP激素”后,就會向整個植株發(fā)出“缺氮”的信號,這種信號傳遞到根部,促使周圍環(huán)境中尚存留著氮的根更好發(fā)揮作用,加緊吸收硝酸離子中的氮,從而彌補(bǔ)因一部分根的“氮饑餓”導(dǎo)致的養(yǎng)分不足。
研究人員說,所有植物都應(yīng)該具備這種適應(yīng)氮環(huán)境變化的巧妙機(jī)制。氮對植物的生長和收獲有很大的影響,一些農(nóng)場經(jīng)常施加過多的氮肥,不僅導(dǎo)致環(huán)境問題,還導(dǎo)致食物價格上漲,如果能夠加強(qiáng)植物體內(nèi)這種信號傳遞的功能,就能夠更好地吸收氮,從而培育出以最小限度的氮肥就能實現(xiàn)正常生長的農(nóng)作物。