检查植物如何避开盐分

为了避免土壤中的盐分，植物可以改变根系方向并远离盐碱地生长。哥本哈根大学的研究人员帮助找出了使这成为可能的原因。这一发现改变了我们对植物如何改变其形状和生长方向的理解，并可能有助于缓解日益严重的全球农田土壤盐分高的问题。

虽然在超咸死海中沐浴可能是人类灵魂和身体的香膏，但大多数植物与盐之间的关系却恰恰相反。植物拼命地尽其所能避开盐分——因为盐分会损害甚至使它们窒息。

不幸的是，农业用地的盐分正在加速成为一个全球性问题，部分原因是气候变化，每当洪水席卷沿海地区时，都会增加土壤的盐分。通常，这会降低作物产量。

“世界需要能够更好地耐受盐分的作物。如果我们要开发更耐盐的植物，首先要了解它们对盐的反应机制，”哥本哈根大学系的StaffanPersson教授解释说植物与环境科学系。他继续：

“为了避免土壤中的盐分，植物可以让它们的根远离盐碱地。这是一个重要的机制。直到现在，还不清楚它们是如何做到这一点的。”

Persson与一群外国研究同事一起，在细胞和分子水平上准确地发现了植物内部发生的情况，因为它们的根部远离盐分。结果已发表在科学杂志《发育细胞》上。

压力荷尔蒙开始发挥作用

研究小组发现，当植物感觉到局部盐浓度时，植物中的应激激素ABA(脱落酸)就会被激活。然后，这种激素会启动一种反应机制。

“这种植物有一种由盐触发的应激激素。这种激素会导致细胞中微小的蛋白质管重组，称为细胞骨架。重组会导致根细胞周围的纤维素纤维进行类似的重排，迫使根以这样的方式扭曲，使其远离盐分，”Persson教授解释说。

压力荷尔蒙所起的主导作用使研究人员对这一发现感到惊讶。到目前为止，人们认为激素生长素控制植物改变方向以响应各种环境影响(称为向性)的能力。

“应激激素ABA对于植物能够重组细胞壁并改变形状和生长方向至关重要，这是全新的。这可能会为植物研究开辟新的途径，其中将更加关注激素似乎在植物通过改变运动来应对各种条件的能力中发挥作用，”StaffanPersson说。

通过突变一种驱动根部扭曲的蛋白质中的单个氨基酸，研究人员能够逆转扭曲，使植物无法远离盐分生长。

Persson认为，将新知识应用于农业还需要一段时间——尤其是因为转基因生物在欧盟仍然被禁止。然而，这些结果可能为开发更多耐盐作物品种开辟道路。

“植物在感觉到盐分时会产生更多的应激激素。不难想象，如果你可以通过改变细胞骨架的其他方面来加速植物的应激反应，你可能会使其根部扭曲发生得更快。通过这种方式，我们可以通过减少植物与盐的接触来增强植物，”佩尔森教授说。