名古屋大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，為了響應(yīng)葉子對氮的需求，植物會(huì)產(chǎn)生一種激素，這種激素會(huì)從葉子擴(kuò)散到根部，刺激土壤中氮的吸收。當(dāng)葉片缺乏氮時(shí)，這種激素會(huì)在葉片中產(chǎn)生，并作為調(diào)節(jié)植物芽和根之間氮的需求和供應(yīng)的信號。這項(xiàng)研究結(jié)果最近發(fā)表在《自然通訊》雜志的網(wǎng)上。
氮是植物生長必需的營養(yǎng)物質(zhì)，對作物生產(chǎn)非常重要。然而，氮肥的過度使用往往會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和食品價(jià)格上漲。如果你能讓植物更有效地調(diào)節(jié)你的氮攝入量呢？
名古屋大學(xué)的研究人員找到了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。名古屋大學(xué)科學(xué)研究教授松山吉森說：“通過增強(qiáng)這種激素，植物可以更有效地吸收氮，最終減少肥料的使用。
植物的根以硝酸鹽的形式從土壤中吸收氮營養(yǎng)——植物需要多少氮取決于幼苗的生長階段。葉子和莖越大，植物需要的氮就越多。
研究小組研究了植物根如何感知芽中的氮需求。先前對一種叫做擬南芥的植物的研究表明，一些叫做碳末端編碼肽和下游CEPD的激素可以調(diào)節(jié)缺氮根和其他根之間的交流。穿過樹葉。此前的研究也表明，植物會(huì)產(chǎn)生其他與CEPD結(jié)構(gòu)相似的激素。
在這項(xiàng)新的研究中，Matsubayashi教授和他的同事們還關(guān)注了擬南芥中的這些激素，分析了它們的每一種功能，并確定了能夠強(qiáng)烈促進(jìn)氮吸收的肽。該肽被命名為CEP下游樣品2 (CEPL 2)，存在于葉片的葉脈中，并且當(dāng)葉片缺乏氮時(shí)迅速大量產(chǎn)生。同時(shí)，CEPDL2肽會(huì)從芽流向根。
相反，研究人員證明，在CEPDL2肽被破壞的植物中，當(dāng)芽需要大量的氮時(shí)，葉片在生長后期仍然很小。宋林教授說：“這意味著沒有這種肽，植物將無法正常生長，這表明CEPDL2肽是調(diào)節(jié)葉片和根系之間供需平衡的信號?！薄拔覀兊陌l(fā)現(xiàn)突出了植物感知和適應(yīng)變化條件的一種不同尋常的方式?！?
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