水滴對葉片的影響迅速觸發(fā)了植物的脅迫反應(yīng)

與人類相反，植物不會感到疼痛。但是，所謂的機械刺激(人，動物的雨水，風和物理沖擊)有助于在生化水平上激活植物的防御系統(tǒng)。反過來，這會觸發(fā)壓力荷爾蒙，除其他外，荷爾蒙可導致植物免疫系統(tǒng)增強。

這項新研究證實了先前研究的結(jié)果。但是，這一次，研究人員在整個基因組范圍內(nèi)更大規(guī)模地研究了分子變化，并著重研究了植物激素茉莉酸的作用和調(diào)控。

研究人員發(fā)現(xiàn)，水撞擊植物的葉子表面后短短十分鐘之內(nèi)，數(shù)千種基因，數(shù)百種蛋白質(zhì)和許多生長激素受到了影響。他們還發(fā)現(xiàn)了一個從未見過的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)影響機械刺激如何增強植物的防御激素。

“這種刺激會導致植物開花延遲和生長發(fā)育遲緩。但是，我們現(xiàn)在可以證明該植物對某些病原體的免疫反應(yīng)也有所增強，并且在很短的時間內(nèi)即可測量出該植物的生化變化隆德大學生物學研究員，這項研究的負責人Olivier Van Aken說。

在實驗室環(huán)境中進行的實驗中，研究人員使用了一個普通的植物噴霧瓶，將其放在軟噴霧器上。從15厘米的距離對植物進行一次淋浴后，研究人員在處理后的幾個時間點記錄了細胞水平上的分子變化。

Olivier Van Aken說：“我們的結(jié)果表明植物非常敏感，不需要大雨就可以在生化水平上受到影響和發(fā)出警報。”

但是，為什么植物對水滴的反應(yīng)如此強烈而又迅速呢?研究小組說，這可能是一種防御機制。當下大雨時，水滴會從感染了細菌，真菌和病毒的植物中反彈，從而擊中健康的植物。

Olivier Van Aken說：“有病的葉子可以充當彈射器，進而將較小的帶有病原體的飛沫散布到幾米外的植物上。健康的植物可能希望保護自己而關(guān)閉。”

研究小組說，機械刺激起著比以前所認為的重要得多的作用，并且不同種類的物理影響可以根據(jù)植物的年齡和生長條件對植物產(chǎn)生積極和消極的影響。這些新發(fā)現(xiàn)會在哪些實際應(yīng)用中得到應(yīng)用?

“我們目前正在研究一種古老的日本農(nóng)業(yè)技術(shù)，該技術(shù)基于在生長階段踩下谷物以獲得更豐盛的農(nóng)作物產(chǎn)量。我認為，要了解機械刺激如何影響植物的知識還很多，有關(guān)知識可能會產(chǎn)生重大后果未來的農(nóng)業(yè)。” Olivier Van Aken說。