面对气候变化，由于肥料和供水导致了极大的能源和环境成本，让作物更有效率地吸收营养和水从而增加产量显得越发重要。英国布里斯托大学科学家揭示了如何增加植物根毛（root hair）长度，而具较长根毛的植物能更有效地吸收水和养分，从而可能提高作物产量。研究相关论文在线发表于12月14日的《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology）。

 

论文第一作者、布里斯托大学生物学博士生Angharad (Harry) Jones表示：“每根根毛都是一个单独的伸长的细胞，其长度依赖于植物生长激素的供给程度。难点在于理解植物生长素如何传送到根毛来促进生长。”1880年，达尔文和他的儿子Francis第一次发现了植物的向光性生长，这一发现最后导致了植物激素的发现。

 

由于无法直接观察到植物生长素，Jones使用了由美国巴德学院（Bard College）物理学家Eric Kramer创建的计算机模型来计算植物生长素可能会出现的位置。

 

模型揭示出了令人惊奇的结果，植物生长素不是直接到达根毛细胞，而是通过旁边的细胞作为管道来传输。在传输过程中，一些植物生长素发生泄露，为根毛细胞提供了令其生长的信号。这一新的见解将非常有助于农民培育可持续性作物，而且可降低肥料浪费，从而避免对生态系统造成严重破坏。

 

论文通讯作者、布里斯托大学的Claire Grierson补充说：“这一重要的新工作是‘综合生物学’的一个例子， 是一种创新的、多学科方法，利用数学模型和计算机模拟来验证单靠实验很难或无法研究的想法。这一方法产生了对生物学机理突破性和令人惊奇的理解，而用其它方法很可能无法发现。”（科学网 徐青/编译）

 

（《自然—细胞生物学》（Nature Cell Biology），doi:10.1038/ncb1815，Angharad R. Jones，Claire S. Grierson）