研究人员确定了大豆在高温和干旱条件下的关键生存策略

密苏里大学的研究人员最近发现，大豆拥有一种名为差异蒸腾的天然防御策略，能够在极端天气条件下保护植物的生殖组织（花朵和种荚）。这可以说是大自然版的“定向空调”。

　　

这是一个炎热干燥的夏日午后，天空的阴霾丝毫没有给大豆田带来一丝凉意。然而，在绿叶的掩映下，这些植物正在默默地反击。

密苏里大学的研究人员最近发现，大豆具有一种天然的防御策略——差异蒸腾——有助于在极端天气条件下保护植物的生殖组织（花和种子荚）。

可以将其视为自然版的定向空调。

“大豆会保持其花朵和豆荚上的气孔（植物用于呼吸和蒸发降温的微小孔隙）开放，以便蒸腾降温，同时关闭叶片上的气孔，”农业、食品和自然资源学院植物科学与技术系特聘教授罗恩·米特勒说道。“通过选择性地只冷却生殖组织并关闭较大叶片区域的气孔，这些植物可以节省大量的水——高达95%。”

这项研究强调了植物在生理层面如何应对环境压力的重要性。米特勒表示，未来了解这一点将有助于通过育种和基因工程来指导培育更具抗逆性的作物品种。

“这一发现为作物改良的新策略打开了大门，”米特勒说道，他同时也是克里斯托弗·S·邦德生命科学中心的首席研究员。“如果我们能够通过基因工程或育种来增强差异蒸腾作用——例如，通过增加生殖组织的气孔密度——我们或许能够培育出更能适应恶劣天气条件的作物。”

“大豆在各种水分亏缺和高温胁迫组合条件下都会发生差异蒸腾作用”，发表在《植物生理学》（Physiologia Plantarum）杂志上。共同作者包括密苏里大学的 Ranjita Sinha、María ángeles Peláez-Vico 和 Felix B. Fritschi。该团队此前已在《新植物学家》（New Phytologist）和《植物生理学》（Plant Physiology）杂志上发表了他们对差异蒸腾作用的初步发现。

这项研究得到了美国国家科学基金会两项资助。