近日,俄罗斯南乌拉尔国立大学的研究团队在植物抗逆机制研究上取得新进展。科学家证实,在对抗干旱等不利环境时,植物体内的活性氧(ROS)扮演着“双面”角色,既可能是“毒药”,也可能是“救星”。这一发现为未来培育高抗逆农作物新品种提供了重要的理论基础。相关研究成果已在《南乌拉尔国立大学学报》上发表。

研究团队证实,当植物遭受烈日暴晒或土壤盐碱化等环境胁迫时,其细胞内会开始积累过量的活性氧。此时,活性氧会显现出“破坏性”的一面,氧化并破坏细胞的关键成分,抑制植物生长,最终导致农作物减产。
然而,南乌拉尔国立大学食品与生物技术教研室的阿马尔·卡迪指出,活性氧同时也是复杂的信号信使。这种“细胞胁迫”会触发一系列基因适应机制。活性氧能够影响DNA周围的蛋白质,从而使植物形成所谓的“胁迫记忆”。这意味着植物能够记住过往经历,在未来面对反复出现的干旱时做出更好、更快的反应。此外,这种生存能力还可以遗传给后代。
这一发现对关键农作物的培育具有重要意义。例如,在水稻中,过量的活性氧会触发氧化信号,激活抗旱基因;而在小麦中,干旱会提高过氧化氢水平,从而保护光合作用系统。
研究人员表示,深入理解这种破坏与适应之间的微妙平衡,正成为育种家和农学家在培育未来高产品种,以及在气候不稳定条件下规划播种时的关键工具。
(本栏目稿件来源:俄罗斯金砖国家电视台 编辑整理:本报记者余昊原)