一个多世纪以来,我们对植物上的这些小“水气球”的看法是错误的

随着我们对周围宇宙的理解不断加深,科学理论也在增长。就像持续了 100 多年的那个,关于气球状“膀胱”在有弹性的植物上的功能包括藜麦.

人们认为这些微小的气球可以保护植物免受干旱等危险和盐.一项新的研究表明,事实并非如此;事实上,它们旨在抵御各种危险,以害虫和疾病的形式出现。

这一发现是由研究人员做出的,他们希望更详细地探索最初的假设。为此,他们培养了变种人藜麦植物制冰厂没有通常的球囊覆盖物(技术上称为表皮膀胱细胞或 EBC)。

昆虫更有可能在没有气球的情况下攻击植物(右)。(穆格等人,当前生物学, 2023)

“无论我们是将盐水倒在没有膀胱细胞的突变植物上,还是将它们暴露在干旱中,它们的表现都非常出色,超出了预期,”丹麦哥本哈根大学的生物学家马克斯·穆格(Max Moog)。“所以,有些不对劲。”

“另一方面,我们可以看到它们被小昆虫严重侵扰 - 不像覆盖着膀胱细胞的植物。

研究人员认为,微型气球可以阻挡害虫,当微小的生物如蓟马试着咬一口植物,它们最终会得到一口由 EBC 携带的有毒溶液。

对EBC内容物的进一步分析显示,其中一种成分是草酸,对害虫有毒。然而,存在的盐分并不比周围的细胞多,这表明这些气球充当过量盐分的溢流室的想法是不正确的。

更重要的是,研究小组还观察到,突变的、没有气球的植物更容易受到丁香假单胞菌 Pseudomonas syringae,是植物中最常见的细菌性病害之一。这很可能归因于气球的覆盖方式气孔在植物的叶子上,这通常是细菌用来入侵的途径。

那么,为什么一个不准确的假设能存活这么久呢?研究人员认为,过去的研究可能基于相似的植物物种或类似于EBC的机制做出了不准确的假设。此外,随着时间的推移,研究技术和分析方法都在稳步改进。

毫无疑问,像这样的植物对干旱和盐分等非生物胁迫源具有很强的抵抗力,但似乎这些EBCs并没有提供保护。相反,它是生物应激源气球防范的。

在一个世界中,开发耐寒、坚韧的植物(如藜麦和冰草)非常重要随着气候变化,该研究应有助于培育免受多种威胁的品种。

“藜麦被吹捧为一种面向未来的作物,因为它富含蛋白质,对干旱和盐分具有很强的耐受性,因此气候变化,"哥本哈根大学的生物学家迈克尔·帕尔姆格伦。

该研究已发表在当前生物学.

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