研究发现植物根系如何穿透硬土壤
科学家们发现了一种信号,使根系在硬土壤中停止生长,这种信号可以被“关闭”,让根系穿透压实土壤 - 这一发现有助于植物在受损土壤中生长。
由诺丁汉大学未来食物中心和上海交通大学科学家领导的国际研究团队发现了植物信号“乙烯”是如何导致根系在硬土壤中停止生长的,但在这个信号被禁用后,根系能够穿透压实的土壤。这项研究已发表在《科学》杂志上。
硬(压实)土壤是当代农业面临的主要挑战,可以通过减少根系生长,每年造成显著损失来降低作物产量超过50%。欧洲有超过3300万公顷的土壤容易压实,是全球最高的。土壤压实会导致根系穿透和吸收水分和养分减少。尽管这对于农业和全球粮食安全非常重要,但根系压实响应机制直到现在还不清楚。
该研究利用了诺丁汉大学汉斯菲尔德设施提供的X射线计算机断层扫描仪,实时观察植物根系如何对压实土壤做出反应。诺丁汉大学汉斯菲尔德设施主任萨查·穆尼教授解释道:“在这项研究之前,我们认为土壤的硬度阻止了根系向更深处生长。通过我们的成像方法,我们发现当乙烯信号被关闭时,根系能够在非常硬的土壤中持续生长。新作物现在有可能在土壤深处生长并获取以前无法获得的资源,这真的非常令人兴奋!”
参与这篇新《科学》论文的国际团队包括来自欧洲、中国和美国的九所大学的研究人员,整合了植物和土壤科学、生物成像和数学等专业知识。团队中包括一些早期研究者,包括得到皇家学会挑战基金、BBSRC发现奖和诺丁汉大学未来食物中心奖助的比平·潘迪博士和拉胡尔·博萨尔博士。
关于诺丁汉大学的更多信息,请联系马尔科姆·贝内特教授,电话+44(0)115 937 2604,邮箱 Malcolm.Bennett@nottingham.ac.uk,或联络诺丁汉大学科学学院媒体关系经理简·艾克,电话+44 (0)115 951 5751,邮箱 jane.icke@nottingham.ac.uk。