使用计算机模型展示植物如何随时间增加厚度，生物学家发现细胞如何被激活形成木质组织。通过解码这种生长背后的遗传和分子过程，他们旨在改善林业技术并增强树木中的二氧化碳存储。
使用计算机模型展示植物如何随时间增加厚度，生物学家发现细胞如何被激活形成木质组织。通过解码这种生长背后的遗传和分子过程，他们旨在改善林业技术和树木中的CO2存储。包括乌特勒支大学的Kirsten ten Tusscher的贡献，这项研究今天在Science上发表。
尽管植物干细胞的大部分研究往往集中在根和芽的生长尖端，即高度增加的地方，但Ten Tusscher指出，厚度生长同样重要。“植物不能无限期向上生长。它们还需要增加厚度，否则会面临倒塌的风险，”她指出。厚度增加的过程赋予老树更大的胸径和坚固性，这是其结构完整性至关重要的。
植物的形成层包含管理宽度生长的干细胞，产生支持植物框架的木材。然而，具体哪些基因触发这些形成层干细胞激活，以及这种激活背后的机制，直到现在仍然不确定。
关键发现
Kirsten Ten Tusscher及其团队开发了一种计算机模型，在这项国际合作研究中发挥了关键作用，包括来自乌特勒支大学的研究人员以及来自赫尔辛基大学、达勒姆大学和加利福尼亚大学的学者。该模型提供了重要的见解，补充了其他研究人员的实验室发现，同时也提供了有价值的预测。
木材发展建模
Ten Tusscher创建的模型研究了在植物发育过程中，特定基因如何激活形成层干细胞，从而促进木材形成。尽管与高度增长相关的基因之前已经被探讨，但这是第一个关注于负责厚度增长的基因并识别其激活位置的模型。
根据模型的发现，Ten Tusscher的团队发现厚度生长由形成层中特定化学信号的重叠梯度调节。这些梯度共同确定了激活干细胞的精确区域，指导它们生成木质组织。这种相互作用确保了在植物的生命周期内木材形成的持续过程，为支持高度生长提供必要的强度和稳定性。
所用植物模型
该计算机模型专注于小型植物拟南芥，这种植物被生物学家广泛用于更好地理解植物整体生长。该模型详细说明了形成层干细胞如何被激活和维持，从而促进植物整个生命周期内的持续厚度增长。
增强林业和碳存储
理解厚度生长的机制不仅仅是学术问题；它对林业和气候倡议具有实际影响。Ten Tusscher表示，深入了解植物生长对于林业部门特别重要，尤其是在经济上具有重要意义的芬兰。
“全面理解植物生长可能导致创造出生长两倍厚的树木，从而显著有利于更可持续的木材行业，”Ten Tusscher强调。“此外，它将有助于气候努力，因为生长更快的树木能吸收更多的CO2。这些知识甚至可能帮助研究人员优化作物的厚度生长，以提高农业生产力。”
