根系新闻

植物根系研究的重要性

根系是植物植株的重要组成部分无根之木或根系受损严重都会大大影响植物的生长它的影响远大对地上部分的损害影响但根系由于生长于地下却又是人们研究疏忽的部份这与地下研究时来的不便有关所以大多农业科研或植物学家趋于对地上部份研究

有人预言植物的大脑或叫做控制中心就是在根系部位为什么这么说呢?根系比地上部分更敏感的反馈机制或叫神经传感系统地上部分我们皆知就是在温光气热等参数的瞬息变化过程中植株能表现极强的适应性在较大的范围内对植株不会有不良的影响与生理生化上的调整改变而植物根系部位如温度哪怕是只有几度的变化就会导致对生长极大的影响这就表明它的敏感性大大地超过地上部分这也许与植物进化过程中土壤环境因子变化相对稳定有关植物的整个系统其实就是内稳态的耗散系统只要有利于系统内部的稳定就有利于各项代谢的正常进行而变化大的地上环境难以使植株作为自我调整控制的信号参考只有在外环境造成极大胁迫时才会作出自我调整的自适应反应

那么根系主要是通过什么物质来行使这种感应反馈与控制呢它的机理与传感的理论是相通的就是通过脱落酸及乙烯这些信号激素来实现的当外界刺激强度超过阈值时根系内就会合成大量的脱落酸物质或乙苯烯这些物质经过膜渗透很快地进入木质部的汁液流中经木质部快速在传导至各枝叶枝叶接受到这种物质后就作出如气孔关闭蒸腾降低呼吸抑制等生理反应而且这种外界的刺激可以是多种形式的刺激它都会作出相似的迅速反应如根域的干旱盐害冷害缺氧高温等不利因子这些不同的胁迫产生相同的脱落酸物质参与相似的生理调控可以总结性地说各种胁迫都是通过信号激素起作用而让植株作出适应的反馈控制叶片中脱落酸的变化在水势正常温度适宜况下地上部分的叶片中会因根温的变化而使脱落酸浓度在短时内迅速提高而同时又会在植物的木质部检测到较高的脱落酸含量这说明植物的木质部是实现信号激素运输转移的主要网络它的传导速度可达每分钟几十厘米的速度所以在根温变化后的几十分钟后就能检测到叶片水导率与蒸腾速率的相应变化这些刺激信号除了温度外其它的如机械损伤或盐害冷害都会以同样相似的速度加以传导与反馈从这点来说它是重要的控制中心
  另外根系又是合成各种激素与细胞分裂素生长激素及酶的中心这些激素物质经传导运输直接参予了地上部分的生长控制如果根系功能出现严重生理障碍就会导致在生长不正常萌芽生长开花等生育进程受到影响如根系光刺激下它的生长激素与细胞分裂合成受抑而导致根系与植株的生长停滞在透明玻璃的水培中极为明显另外叶片产生的信号物质大多情况下不是直接参予整个植株的控制它先经过回流致根部再由根部传导至整个植株,起到植株的生理调控作用,参予植株的木质部运输它的速度是最快的从这点来说也证明了根系是植物重要的指挥控制中心如果与人相比根系就相当于大脑的重要作用另外当外界的气候不适让植物进入休眠状态或地下部份全部“休眠”它的下一个生长循环周期的启动也主要是靠根系如根压产生使植株在无叶的情况下实现水分矿质元素的传输并且合成大量的激素以促发地上部分的萌发生长从这些来说也可以证明根系对于整个植株来说是最为重要的部分