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      葉齡決定了植物應(yīng)激反應(yīng)的分工
      
			
      
				2019-01-27 12:40:01
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      與動物不同，植物不能自由移動以逃避危及生命的條件。這種約束意味著他們需要策略來保護自己免受他們在自然環(huán)境中遇到的各種壓力。這些環(huán)境脅迫可以是物理(非生物)性質(zhì)，例如干旱和高鹽度，或者是生物性的，例如來自微生物病原體和害蟲的攻擊。植物的潛在保護機制涉及專門針對各自脅迫的誘導(dǎo)型應(yīng)激反應(yīng)。然而，植物可用的有限資源意味著專門的防御也會產(chǎn)生一個問題：針對物理壓力(如干旱)的誘導(dǎo)性應(yīng)激反應(yīng)，對病原體攻擊的抵抗力較低。當(dāng)植物同時暴露于物理和生物脅迫時會發(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Kenichi Tsuda和Paul Schulze-Lefert領(lǐng)導(dǎo)的研究人員回答了這個問題。
      

      葉齡決定了植物應(yīng)激反應(yīng)的分工
      

      許多植物對壓力的反應(yīng)是由稱為植物激素的小信號分子介導(dǎo)的，作者關(guān)注的是他們研究中的兩種特定的應(yīng)激途徑：一種是由脫落酸(ABA)介導(dǎo)的，它觸發(fā)了保護植物免受非生物脅迫的程序，另一種由水楊酸(SA)，提供針對病原體的保護。為了有效地分配資源，ABA介導(dǎo)的防御的激活抑制了SA反應(yīng)。為了確定同時暴露于物理和病原體脅迫的植物的這種串?dāng)_的重要性，作者首先更仔細地研究了模式植物擬南芥中兩種植物激素途徑之間的串?dāng)_。令人驚訝的是，作者發(fā)現(xiàn)，植物暴露于ABA后，只能在較老的葉片中阻斷SA依賴性反應(yīng)臂的活動，這使得這些對細菌感染更加敏感，同時保護年輕的葉子免受這種SA反應(yīng)阻滯。他們使用RNA測序技術(shù)鑒定了一種名為PBS3的基因，后來該基因被證明是負責(zé)保護幼葉免受ABA介導(dǎo)的免疫抑制。他們在諸如干旱和高鹽度脅迫等物理壓力下進行了類似的觀察。因此，植物主動平衡基于葉齡的生物和物理應(yīng)激反應(yīng)之間的權(quán)衡。他們在諸如干旱和高鹽度脅迫等物理壓力下進行了類似的觀察。因此，植物主動平衡基于葉齡的生物和物理應(yīng)激反應(yīng)之間的權(quán)衡。他們在諸如干旱和高鹽度脅迫等物理壓力下進行了類似的觀察。因此，植物主動平衡基于葉齡的生物和物理應(yīng)激反應(yīng)之間的權(quán)衡。
      

      至關(guān)重要的是，PBS3的缺乏不僅影響了復(fù)合脅迫下的幼葉，而且導(dǎo)致生長受損和種子膠囊數(shù)量減少，從而影響了植物的整體生殖健康。因此，取決于葉齡的生物和物理脅迫響應(yīng)之間的主動平衡機制增加了組合脅迫下的植物適應(yīng)性。
      

      仍然存在幾個重要問題：例如，作物之類的其他植物是否會平衡壓力反應(yīng)權(quán)衡以維持生長和繁殖?PBS3如何保護年輕的葉子免受非生物應(yīng)激引發(fā)的免疫抑制?考慮到壓力反應(yīng)之間的權(quán)衡會對作物生產(chǎn)力產(chǎn)生重大影響，因此回答這些可持續(xù)農(nóng)業(yè)問題至關(guān)重要。
      
			

			
        
      
			
      
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