一项新的研究已确定植物中控制单个叶片生长的遗传电路，使植物能够适应其环境。研究结果有助于开发更耐旱的作物。
一项新的研究已确定植物中控制单个叶片生长的遗传电路，使植物能够适应其环境。研究结果有助于开发更耐旱的作物。
诺丁汉大学生物科学学院的科学家研究了在三种不同土壤中栽培的玉米叶的生长，这些土壤中含有不同量的营养和水分。他们发现，定植在这些土壤中的植物叶片上的微生物独立于营养和土壤特性的浓度影响叶片的生长。研究结果今天发表在《细胞、宿主与微生物》上。
叶片是植物最重要的器官之一，通过光合作用为植物生产食物。植物叶片被微生物定植，这些微生物对于植物的生存和健康至关重要，特别是在干燥天气条件下。复杂的微生物群落帮助植物“消化”所需的营养。
这项新研究由副教授加布里埃尔·卡斯特里略（Gabriel Castrillo）领导，他说：“在自然界中，植物叶片被微生物定植。这些微生物群落如何调节叶片的生长是一个了解较少的问题。我们通过与合成微生物群落的重新定植实验揭示了更多关于这个过程的信息。我们证明大量居住在年轻叶片中的细菌促进了单个叶片的生长。”
通过分析和测序叶片中的RNA分子，研究小组发现了一个与植物防御相关的遗传电路，该电路控制微生物群对单个叶片生长的影响。
卡斯特里略博士继续说：“我们认为这里发现的机制负责通过对生长-防御权衡的差异激活来平衡不同叶片的生长。我们预测这一机制与叶片生长调节网络的其他分支相交，建立了一种生物或非生物胁迫反应的层次结构，以确保植物在自然界中生存，因为多种胁迫的存在是常见的。”
“我们设想，通过工程化叶片微生物群，优化作物（例如玉米）的内源性生长和防御权衡机制，现在可能是可行的，从而在不妨碍植物对病原体防御的情况下，在贫瘠土壤中增加植物生长。”
