乙烯调节多种有助于缺氧生存的过程

在世界范围内，极端天气现象不断增加，如频繁的火灾和干旱。此外，洪水是气候变化的一个明显影响。

就农业而言，被洪水淹没的田地意味着重大损失:全球近15%的作物损失是由洪水造成的。

作为荷兰弗莱堡，乌得勒支和其他研究所合作的一部分，来自cibss综合生物信号研究中心卓越集群的初级教授Sjon Hartman博士弗莱堡大学他目前发现一种信号分子可以使植物高度抵抗洪水。

乙烯是一种气体植物激素，它能使植物启动一种分子应急动力系统，帮助它在洪水发生时忍受缺氧。早些时候，研究小组已经说明，乙烯向植物传递了一个信号，表明它存在于水下。

通过对实验植株进行激素预处理，提高了植株的成活率。结果，出现在植物生理学期刊必须帮助农业对抗洪水和内涝，例如，培育出抗洪水和内涝的植物品种。

追踪对潮湿环境的适应

植物种类在承受涝渍或洪水时期的能力上有很大差异。

以土豆为例，由于缺氧，根部在两天后死亡。水稻植株的抵抗力要强得多，能够在淹水的稻田中生存一生．植物注意到它们被水包围，因为所有植物细胞产生的气体乙烯不能再逃逸到空气中．

Sjon Hartman博士，弗莱堡大学cibss综合生物信号研究卓越集群中心初级教授

一种用于植物研究的模式生物，叫做拟南芥可以用来了解负责这种适应的蛋白质和基因。

科学家们在乌得勒支大学进行的早期研究中阐述了这一点。整个植物的受体随后对高浓度的激素做出反应。

模拟缺氧淹水

研究人员通过将拟南芥幼苗放置在没有氧气和光线的钟形罩中模拟洪水。虽然这些幼苗之前暴露在乙烯气体中，但根尖细胞的存活时间更长。

经过处理的植物停止了根系生长，并将细胞中的能量生产转变为无氧代谢过程。乙烯还能保护细胞免受在缺氧植物中积累的有害氧自由基的侵害。这是通过细胞的蛋白质组成和基因活性分析揭示的。

总之，乙烯引发的这些重新排列提高了植物在洪水期间和洪水之后的存活率。随着我们更好地了解这些信号通路，我们可以学会使作物更能抵御洪水，以应对气候变化．

Sjon Hartman博士，弗莱堡大学cibss综合生物信号研究卓越集群中心初级教授

期刊引用:

刘、Z。等．(2022)乙烯通过生长停止和活性氧改善增强根系耐缺氧。植物生理学．doi.org/10.1093/plphys/kiac245．

来源:https://uni-freiburg.de/en/