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植物之間如何“交流”

2021-05-15 05:59
奧秘(創(chuàng)新大賽) 2021年4期
關(guān)鍵詞:乙烯化學(xué)物質(zhì)根部

看上去“安靜生長”的植物,在看不見的地下世界里卻有豐富多彩的“交流”活動。一項由中、德、英三國學(xué)者共同參與的最新研究發(fā)現(xiàn),相鄰植物可以通過根部釋放的化學(xué)物質(zhì)互相“對話”。這種由化學(xué)物質(zhì)主導(dǎo)的“交流”,可以改變植物生長的微環(huán)境,調(diào)節(jié)養(yǎng)分供給,甚至影響產(chǎn)量。

據(jù)領(lǐng)導(dǎo)這一研究的中科院南京土壤研究所研究員孫波介紹,植物根系從土壤中汲取生長所需的養(yǎng)分,同時也釋放化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)改變了原本土壤里的水、氣、生物等微環(huán)境,這些改變很可能對周圍其他植物也造成影響。此次,科研團(tuán)隊選取了中國南方耕地經(jīng)常相鄰種植的花生和木薯,來具體研究植物間的化學(xué)信號怎樣相互影響。

研究人員發(fā)現(xiàn),木薯根部會向土壤中釋放出一系列液態(tài)和氣態(tài)的氰化物,鄰近的花生感知到這些物質(zhì),會相應(yīng)釋放出氣態(tài)分子乙烯。在乙烯影響下,花生植株會主動縮減地上部分的繁茂程度,優(yōu)先保證果實的養(yǎng)分供給。同時,乙烯還能作為“召集信號”,聚集土壤中的有益微生物到花生根部,提高氮、磷等有效養(yǎng)分的吸收率,以進(jìn)一步提高花生果實的飽滿程度和產(chǎn)量。

這項研究告訴我們,植物根部釋放的化學(xué)物質(zhì),或許是不同植物間“交流對話”的關(guān)鍵。搞清這些“化學(xué)對話”如何進(jìn)行,就有機(jī)會解開更多植物的“生長密碼”,也幫助人類更加科學(xué)有效地種植農(nóng)作物。

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