大阪都会大学的研究人员发现了一种生物学机制:光照会增强植物表皮与内部组织之间的结合力,这可能会减缓植物的整体生长速度。
这项研究由理学院的曾贺一(Kouichi Soga)教授领导,重点研究了幼年豌豆茎的生长发育。通过测量表皮与内部组织之间的粘附力,研究团队发现,光照会显著增强这两层组织之间的结构性结合。
“与在黑暗中生长的植物相比,光照环境下生长的植物其表皮与内部组织结合得更加紧密,”曾教授表示。他同时指出,这一现象此前尚未见报道。
对香豆酸的作用
研究团队利用荧光显微技术追踪了对香豆酸(p-coumaric acid)的积累情况。这是一种已知能够强化细胞壁的酚酸。实验显示,暴露在光照下的细胞发出的信号表明,该化合物的含量显著升高。
该研究的第一作者、研究生清水裕马(Yuma Shimizu)表示:“这有力地证明了对香豆酸的积累是增强表皮与内部组织间粘附力的关键因素。”
这种粘附力的增强带来了一种结构上的权衡:虽然更强的结合力提供了更高的稳定性,但也阻碍了内部组织的自由扩张,从而在实际上抑制了茎部的生长。
研究人员认为,这种机制可能是植物应对环境变化、调节生长的一种普遍方式。该研究成果已发表在《植物生理学》(Physiologia Plantarum)杂志上,未来有望为培育具有更高抗逆性的农作物提供帮助。
曾教授表示:“如果我们能够控制这种粘附力,或许就能培育出对环境压力具有更强耐受力的植物。”