诺丁汉大学 信用:CC0公共领域 科学家们发现了一种信号，这种信号会导致根在坚硬的土壤中停止生长，而坚硬的土壤可以被“切断”，让它们穿透压实的土壤——这一发现可能有助于植物在即使是最受损的土壤中生长
由诺丁汉大学未来食品灯塔和上海交通大学的科学家领导的一个国际研究小组发现了植物信号“乙基ne”是如何导致根在坚硬的土壤中停止生长的，但是在这个信号被禁用后，根能够穿过压实的土壤
这项研究已经发表在《科学》杂志上
坚硬(压实)的土壤是现代农业面临的主要挑战，它会通过减少根系生长而使作物产量减少50%以上，每年造成重大损失
欧洲有超过3300万公顷的土壤易于压实，是世界上最高的
土壤紧实引发根系渗透和吸收水分和养分的减少
尽管其对农业和全球粮食安全的重要性显而易见，但支撑根系压实反应的机制至今仍不清楚
诺丁汉大学生物科学学院的马尔科姆·班尼特教授说:“理解根是如何穿透坚硬的土壤对农业有着巨大的影响，因为这一知识对于培育对土壤压实更有抵抗力的作物至关重要
我们的团队发现植物信号乙烯控制着根对硬土壤的反应，这为选择新的抗压实作物提供了新的机会
" 图像显示了水稻根系对土壤压实的反应
“野生型”对照(左)显示，由于根周围土壤孔隙中气体乙烯的积累，根生长减少
乙烯不敏感的水稻品系(右)在压实的土壤中没有显示出生长的减少，突出了乙烯在植物根如何感知其当地环境中的作用
由于土壤高度压实，空气填充土壤孔隙水平较低，以蓝色显示
这些图像是在诺丁汉大学的豪斯菲尔德设施用x光计算机断层扫描获得的
学分:诺丁汉大学 这项研究利用了诺丁汉大学豪斯菲尔德工厂的x光计算机断层扫描仪，在原位观察植物根系对压实土壤的反应
诺丁汉大学的萨夏·穆尼教授和豪斯菲尔德设施的负责人解释说:“在这项研究之前，我们假设土壤的硬度阻止了根向更深处生长
通过使用我们的成像方法，我们能够看到当乙烯信号关闭时，根继续在非常坚硬的土壤中生长
新作物的潜力现在可以深入土壤并获取以前无法获得的资源，这真是令人兴奋！" 参与这篇新科学论文的国际团队包括来自欧洲、中国和美国九所大学的研究人员
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，整合了横跨植物和土壤科学、生物成像和数学的专业知识
该团队包括几名早期职业研究人员，包括Dr
比平·潘迪和博士
Rahul Bhosale，由皇家学会挑战基金、英国生物技术研究中心发现奖学金和诺丁汉大学未来食品灯塔奖资助
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