中国科研团队发现植物根系存在“避腐性”

西北农林科技大学生命科学学院张余周教授在进行科研工作（7月9日摄）。避腐性新华社发

新华社西安7月10日电（记者姚友明）西北农林科技大学生命科学学院张余周教授团队取得重大突破，中国植物发现植物根系存在独特的科研“避腐性”（Avoidance of Decay），即根系能够主动感知并绕开由植物腐烂引发的团队病原微生物富集区。这一重要科研成果于10日在国际顶级学术期刊《科学》（Science）上发表。发现

植物如何应对“危险区”？根系

生物腐烂是生态系统中养分循环的关键环节，但腐烂区域往往也是避腐性病原微生物高度活跃、对活体植物构成严重威胁的中国植物“危险区”。动物通常通过移动来远离腐烂物以降低感染风险，科研而固着生长的团队植物如何自保？植物根系是否具备感知并逃避腐烂区有害病原微生物的能力？这一科学谜题长期困扰学界。

番茄根系“避腐性”现象（资料图片）。发现新华社发

核心发现：根系对植物腐烂物的根系特异性回避

张余周团队的研究显示，当植物根系直接接触腐烂植物组织时，避腐性根生长会迅速受到抑制甚至停滞，中国植物同时与生物胁迫、科研病原防御及免疫响应相关的基因被显著激活。

面对局部腐败区域，植物根会表现出主动偏离重力方向的行为，向绕开腐烂物的方向弯曲生长。这种“避腐性”现象在油菜、番茄和小麦等多种农作物中广泛存在。

张余周教授特别指出：“根仅对植物腐烂物产生回避反应，对动物腐烂物无‘避性生长’。”这一特异性暗示，动物腐烂物释放的信号或成分可能对植物根系不具伤害性，进一步证实了植物对植物源性病原风险的高度敏感。

机制解析：酸性微环境作为“导航信号”

研究发现，植物腐烂过程中，定殖于腐烂组织上的真菌会向周围环境释放大量酸性代谢物，形成稳定且不易受降雨干扰的局部酸性微环境。这一酸性环境成为引导根系躲避腐败区的关键化学信号。

在分子机制层面，团队鉴定出根表皮细胞充当了根系的“酸性指南针”：
* 信号感知：腐烂物周围酸性越强，“危险系数”越高。
* 方向判断：根尖细胞能够感知酸性梯度，判断方向。
* 生长策略：根系朝酸性较弱的一侧生长，从而成功绕开“雷区”，有效防止自身被有害病原菌感染。

这一发现不仅揭示了植物在地下环境中复杂的生存策略，也为农业病害防控提供了新的理论依据。

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