2019-08-07 00:27:01
室内植物在干旱中生存的能力可以为气候变化时代提供有用的知识

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来自丹麦自然历史博物馆和哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员与英国皇家植物园邱园的研究人员合作,证明某些芦荟种类缩小,或更科学地说 - 折叠 - 他们的细胞壁在一起。通过这样做,植物在干旱期间保护资源。同时,它们的细胞壁的碳水化合物(多糖)组成被改变。结果刚刚发表在植物,细胞和环境杂志上。

“我们的研究结果将碳水化合物组成的变化与芦荟植物管理长时间干旱的能力联系起来。这是非常相关的,我们理解允许某些植物在极端条件下生存的生理机制,因为气候变化和严重的可能性气候波动,“丹麦自然历史博物馆的植物生物学家Louise Isager Ahl说。

有用的遗传特征

大多数多肉植物可以在易受短期或长期干旱影响的地区存活。这种能力使得多肉植物成为室内植物。芦荟和其他芦荟品种在叶子中间有一种特殊的组织,称为水肿。该组织具有良好的控制叶子含水量的能力。

多肉植物用来抵抗干旱的机制之一是在脱水过程中将细胞壁折叠在一起,并在水变得可用时再次展开它们。细胞壁和水肿细胞内碳水化合物的独特组成是这些植物调节和保留水的能力的部分原因。这是一种可以转移到其他植物的特性。

“我可以想象,通过识别和理解允许芦荟物种折叠和展开其细胞壁的遗传机制,我们将能够将类似的机制整合到作物中,使它们更能适应气候变化,”Louise Isager Ahl说。

结果基于100年的观察结果

19世纪末,德国植物学家首次描述了具有折叠细胞壁的多汁植物物种。他的观察结果在20世纪初由另一位德国植物学家进一步研究。从那以后,很少有研究人员深入研究细胞壁折叠背后的潜在机制。直到Louise Isager Ahl和Jozef Mravec想知道他们在碳水化合物成分和细胞壁折叠中观察到的变化之间是否存在相关性。他们一起开始研究干旱前后芦荟植物中碳水化合物的成分。

“通过细胞壁适应生存干旱的能力也存在于其他多肉植物中,但芦荟中碳水化合物组成的变化与干旱相关,此前尚未在芦荟中进行过调查。植物学家与碳水化合物化学家在该项目中的独特合作这使得我们更好地了解了这些碳水化合物的组成和功能与这些植物的干旱管理能力有关,“Louise Isager Ahl说。

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