與動物不同，植物不能自由移動以逃避威脅生命的條件。這種限制意味著他們需要策略來保護自己免受自然環(huán)境中遇到的各種壓力。這些環(huán)境壓力在本質上可以是物理的(非生物的)，如干旱和高鹽度，也可以是生物的，如微生物病原體和害蟲的攻擊。植物的潛在保護機制包括針對每種脅迫的誘導脅迫反應。然而，植物可利用的資源有限，這意味著特殊的防御也會造成一個問題：誘導的對物理脅迫(如干旱)的脅迫反應對病原體攻擊的抵抗力較低。當植物同時受到物理和生物壓力時會發(fā)生什么？現(xiàn)在，由德國科隆馬克斯普朗克植物育種研究所的津田健一和保羅舒爾茨-勒費爾特領導的研究人員已經(jīng)回答了這個問題。
許多植物對壓力的反應是由稱為植物激素的小信號分子介導的。作者在他們的研究中關注兩種特定的脅迫途徑：一種是由脫落酸(ABA)介導的，它觸發(fā)了保護植物免受非生物脅迫的過程，另一種是水楊酸(SA)，它提供了對病原體的保護。為了有效分配資源，激活ABA介導的防御抑制SA反應。為了確定這種串擾在遭受物理和病原體脅迫的植物中的重要性，作者首先研究了模式植物擬南芥中兩種植物激素途徑之間的串擾。令人驚訝的是，作者發(fā)現(xiàn)暴露于ABA的植物只能阻斷較老葉片中SA依賴反應臂的活性，這使得這些植物對細菌感染更敏感，同時保護幼葉免受這種SA反應阻斷。他們利用RNA測序技術鑒定了一個名為PBS3的基因，該基因后來被證明負責保護幼葉免受ABA介導的免疫抑制。他們在干旱和高鹽脅迫等物理壓力下進行了類似的觀察。因此，植物基于葉齡主動平衡生物和物理應激反應之間的平衡。他們在干旱和高鹽脅迫等物理壓力下進行了類似的觀察。因此，植物基于葉齡主動平衡生物和物理應激反應之間的平衡。他們在干旱和高鹽脅迫等物理壓力下進行了類似的觀察。因此，植物基于葉齡主動平衡生物和物理應激反應之間的平衡。
至關重要的是，PBS3的缺乏不僅會影響復合脅迫下的幼葉，還會導致生長受損和種囊數(shù)量減少，從而影響植物的整體生殖健康。因此，依賴于葉齡的生物和物理脅迫反應之間的主動平衡機制增加了植物在復合脅迫下的適應性。
還有幾個重要的問題：例如，其他植物，如農(nóng)作物，會平衡壓力-反應平衡來維持生長和繁殖嗎？PBS3如何保護幼葉免受非生物脅迫引起的免疫抑制？考慮到壓力和反應之間的權衡將對作物生產(chǎn)力產(chǎn)生重大影響，回答可持續(xù)農(nóng)業(yè)的這些問題非常重要。
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