控制根系生长方向有助于拯救作物和缓解气候变化

控制根系生长方向有助于拯救作物和缓解气候变化

植物根系对于植物生长和生产至关重要。美国沙克研究所最新研究发现，乙烯信号传递路径在根系生长和发育过程中发挥着重要作用，而深层根系结构有助于长期储存碳，有利于植物适应干旱和缓解气候变化。

植物根系对于植物生长和生产至关重要，不仅能够固定植物，还能从土壤中吸收水分和养分。根系分布在土壤中，形成所谓的"根系结构"，而深层的根系结构与更持久的碳储存有关，因此有助于提升植物的土壤碳固存和适应干旱的能力。然而，向地性设定角是决定根系结构的关键因素，过去研究表明生长素和细胞分裂素等植物激素与根系生长角度有关，例如DRO1/LAZY4基因可通过生长素相关机制在根系角度中发挥作用，但目前针对此关联的研究机制较少。

美国的独立研究机构沙克研究所使用拟南芥的根系进行基因筛选，鉴定出一种名为"甲苯咪唑"的分子。该分子是潜在的根系调节因子，可通过活化乙烯信号传递路径来增加根系的向地性设定角，促使根系朝向土壤深层生长，但该分子还会抑制名为CTR1蛋白激酶的活性，该酶可负调节乙烯信号传导路径，导致根系向土壤浅层生长。因此，乙烯信号传导路径在根系结构的形成中扮演重要角色。

该研究证明了乙烯在根系结构中的关键作用，但也衍生了新问题，研究人员怀疑是否存在其他分子，或是在乙烯信号传导路径中可能有特定的基因使根系能生长至更深层的土壤，未来尚需进一步探讨。研究人员表示，乙烯信号传递路径在陆地植物中普遍存在，对于根系生长至关重要，该路径的研究是一项具发展性的技术，可使农作物更具韧性，并在土壤中储存更多的碳，有助于应对气候变化。