麻将规则

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                面向世界科技前沿,面向国家重大需求,面向国民经济主战场,率先实现科学╱技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

                ——捕鱼提现办院方针

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                植物也“唠嗑”,听听它们都聊啥

                2020-03-26 科技日报 张晔
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                  遇到家族↘亲属,会亲切地打△个招呼,还会协ぷ调关系避免“窝里斗”;遇◆到竞争对手,则迅速地发出⊙威胁警告,并释放毒素抑制◇对方生长。

                  这是人还是某种ξ动物?都不是!能做出这些反应的是那些〖我们平时№看上去仿佛很安静的植物。在看不见的地下,植物的世界远ζ 比我们想象中热闹。

                  最近,一项由中、德、英3国学者共同参与的最新╱研究发现,相邻植物可以通过根部释放的化学▆物质互相“对话”。这种由化学物质主〓导的“交流”,可以改变植物生长的微环境,调节养分供给,甚至影响产量。

                  从根部释放【化学物质进行“交流”

                  领导这一研究的捕鱼提现南京↘土壤研究所研究员孙波介@ 绍,植物根系从土壤中汲取生长所需的养分,同时也释放化学物质。这些化学物质改变了原「本土壤里的水、气、生♂物等微环境,这些改变很可能对周围其他植物也造成影响。此次,科研团队选取了中国南方耕地经常相邻种植的花〒生和木薯,来具体研究植物间的化学◥信号怎样相互影响。

                  研究发现,木薯能从根部向土壤中☉释放出一系列液态和气态的氰化物╱,而附近的花生接收到这种信号后,能够释放相应的气态分子乙烯,在乙烯影响々下,花生■植株会主动缩减地面植株的繁茂程度,优先保证果实的养分供给。同时,乙烯还能作为“召集信号”,聚集土壤中的有益微生物到花生根部,提高氮、磷等有←效养分的吸收率,以进一步提高花生果实的★饱满程度和产量。

                  “这项研究告诉√我们@ ,植物根部释放的化学物质,或许@ 是不同植物间‘交流对话’的关键。”孙波说。

                  其实除了释放化学物质∩外,研究者◥还发现,植物可以通过物理信号包括电信号、声波信号等进行交流。

                  西澳大利亚大学的生物学家莫妮卡·加利亚诺博士曾经做过一次实验▓,将罗勒栽植到胡□椒附近,胡椒的长势就会变得更好,即便用一层塑料布把二者隔开,胡椒依↑然能保持这种变化。经过反复实验后研究∴人员认为,这是植物细胞内纳米■力学水平的声信√号在发挥着作用。来自英国布里斯托大学的研究人员还曾证实,花朵能够发出微︻弱的电信号,表示已经有蜜蜂来采过蜜了。

                  不同植ζ物之间的交流,甚至可以在第三方的帮¤助下进行,而这位被科学家识〓破身份的“送信使者”,就是我们熟知的菟丝子。菟丝子这种寄生植物,会缠绕在←植物的茎上,从接触宿主的部位伸出尖☆刺,戳▓入宿主直达韧皮部。捕鱼提现昆明植物研究所的一项研究证实,它不仅外形酷似“电话线”,在不同宿主□间也能起到“通信渠道”的作用。当昆虫↑侵害一个宿主的时候,这个宿主能产生一个〇抗虫信号,唤醒自身的防御机制,通过菟丝子这个渠道,这个抗虫信号能够被传输到其∞他的宿主植物,令这些植物提『起戒备,开始增强抗虫能力。

                  通过“口令”决∞定是战是和

                  除了进行“交流”之外,植物还能通过感↘知“邻居”的“信息”来决定是否要对其发起攻击。

                  植物在什么情况下会对临近植》物“出手”呢?为了弄明白这个♀问题,中国农业大学资源与环境学院教授孔垂华带领团队用了7年时间,从植物的根系入手▅进行研究,最终揭开→了这层神秘面纱。

                  他们把小麦种植在营养液里,并通过树脂收集液体中的各种化学Ψ 物质,再一一进行分析。通过这种方法对小☆麦根系分泌物进行活∑ 性追踪分离,孔垂□ 华团队得到了4个已♂知化合物,分别为茉莉酸、水杨酸、黑麦草内酯以及木犀草素。同时,他们选卐取了自然界中常出现在小麦附近的大狼杷』草、野燕麦、节节草等100种伴生植物,然后分别对它们的根部、根系分泌物和根际土进行了分析。通过研究发现↓,这些植物根部◆、根系分泌物和根际土壤▅中都含有小麦根系分泌物中所含的前3种物质,其中特别是黑麦草内酯和茉莉酸,在较低浓度下就能极大程度地诱导小麦→根系化感物质DIMBOA浓度的升☆高。而DIMBOA这种物质在小麦抗菌↙、抗虫和防御杂草等方面都具有重要作用。

                  也就是说,黑麦草内酯和茉莉酸可以看做是小麦辨认其伴※生植物的“信号”,通过感■知这些化学物质的浓度,小麦就▃能判断对方的存在。如果周围的伴生植物达到了一定的密度,开始威胁到小麦▃的水分和养分吸收,小麦※就会开始大量分泌DIMBOA抑█制其生长,就像是拿起武器发动▲战争。

                  随后,孔垂华和研究团队通过对水稻的研究进一步证实,有亲缘关ω 系的水稻种植在一起,根系会尽量小心翼翼地避开彼『此,从而最大程度减∑少竞争,而且不论是否存在与稗草的种间竞争,水稻与“亲属”之间⌒的这种“关照”都会存在;而非亲①缘关系的水稻种植在一起结果则相反,它们的根系会@扎得更深,更具活力和侵入〓性,力图挤压对方的生存空间。此外,研究人员还发现,在根系分泌物抑制剂作用下,或者完全阻断根∏系物质交流后,这种亲缘识别现▂象就会随之消失。

                  “这与人或动物的家族关〒系非常一致,亲人之间大多是相互关照,而对外人则保持警惕和防范。”孔垂々华用确凿的证据表明,植物也【有亲属观念并具备相应的辨识能力,对内ζ 相互协调,对外扩张领土。

                  听懂植物语言促进农业生产

                  破译植『物语言、搞清植物亲疏并∑不是因为科学家们太“八卦”,促进生产才是科学研㊣ 究的终极意义。

                  孙波说:“搞清这些‘对话’如何进行,就有机会解开更多植物的‘生长密码’,也能帮助人类更加科学有效地种植农作物。”

                  以禾㊣ 本科植物为例,它们所释放的次生代谢物质♂诸如DIMBOA之类,不仅能抑制竞争ξ 对手的生长,同时也会∩使自己的果实产量下降。此外,如果周围生存所需的资源有限,有些植物甚至会释放毒素杀」死一部分同类,以维持家族生态平』衡。因此,科学家〒断定,通过监测植物的“化学对话”,能有效帮助把植物次生代谢物质的产生与作物产量维持︾在一个平衡点。

                  孔垂华也∮认为,解开植●物交流的密码,不仅对植○物生态研究具有重大的理论价值,对农作物种植和环境保护也会起到很大的帮助作★用,比如可ぷ以利用植物这种特性,将适宜合种的▓植物相邻种植,以便㊣ 增加农作物产量,或者减少除草剂使用。

                  现在已经有科学家对此开始进行实践了。德国波恩大学】的研究者在对植物发出的声信号进行测△定后,给当地的◆农场配置了合适的“窃听”装置,通过这些信号农民就能够辨别作物是否出现了病虫害。

                  科学家ㄨ还利用植物对其“敌对者”释放的化学物质,成功研制出可以№有效抑制病害的生物农药。以烟草花叶病毒为例,这种病毒可感染的植物高达500多种。捕鱼提现昆明植物研究所的研究人员发现,云南∮的某种野生植物,在遇到携∮带这种病毒的植物时,会大量分泌出一种次生代谢物,并能有效抵御这种病毒的攻击。他们根据从植物马①蓝提取物中分离得到的活性〓成分,成功研制了一〗种新型生物农药,不仅能有效防治↘烟草花叶病毒传染,还最大限度地保护了生态环境。

                打印 责任编辑:侯茜

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