植物感知根部温度并做出反应。免费技术图书馆新闻

植物感知根部温度并做出反应

23.07.2023

德国哈勒维滕贝格大学的科学家发现，植物根部能够独立于植物的其他部分感知土壤温度并做出反应。这一发现强调，根不仅可以向茎传递信号，而且本身也可以对环境的变化做出反应。

此前，人们认为植物的根无法自行对环境做出反应，只能服从来自茎的信号。然而，在控制温度从 20 摄氏度升至 28 摄氏度的情况下，对毛毛虫、西红柿和卷心菜等植物进行的新实验推翻了这些想法。

随着土壤温度升高，根末端的细胞开始更加活跃地分裂，从而导致根伸长。切割茎对此过程没有影响。此外，科学家还对转基因植物进行了实验，这些植物的茎部高温响应系统被破坏。即使在这些“有缺陷”的植物中，根部仍然对温度做出反应，证实了它们的独立反应。

生化分析表明，随着土壤温度升高，根部开始产生更多的生长激素，称为生长素。这种激素传播到根尖，刺激细胞分裂并促进细胞伸长，使根部能够穿透更凉爽、更湿润的土壤层。昆特教授解释说：“高温和干旱通常同时发生，因此植物自然会生长到水分更多的更深的地方。” 植物也可能通过根部交换化学信号，与邻近的植物传达变化。

随着温度的升高，茎中也会合成生长素，但植物对其的反应却完全不同。为了响应这种激素，植物会拉长细胞，使茎和叶变得更薄、更窄，以最大限度地减少水分流失。了解这些机制将有助于更好地预测气候变化如何影响植物世界，特别是农业，因为农作物的生产力以及人类的粮食安全都取决于农业。

了解植物响应温度变化的机制对于开发能够有效适应气候变化的可持续农艺实践和植物品种具有重要意义。例如，作物对温度的感知和响应能力得到提高，可以更有效地利用水和养分等可用资源，这有助于减少气候变化对农业的负面影响。

仔细研究植物根系与温度之间的关系将有助于扩大我们对植物生理学和适应能力的了解。这将有助于开发适应气候变化的耕作、灌溉管理和植物育种创新方法，并为未来可持续和高产农业的发展做出贡献。

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“现在我们正在完成设计，我们将在 2009 年 XNUMX 月开始测试微型无人机。这些设备的潜在买家已经收到订单，”Christophe Leroy 说。

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