初春時(shí)節(jié)，當(dāng)人類在寒冷的天氣中瑟瑟發(fā)抖時(shí)，茶樹們正在上演一場精彩的“植物聯(lián)盟”大戲。近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋傳奎教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了茶樹界不為人知的社交密碼。原來，這些看似安靜的茶樹，竟會通過化學(xué)信號（類似人的語言）進(jìn)行雙向?qū)υ挘瑢?shí)現(xiàn)“抱團(tuán)取暖度寒冬”。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
茶樹是全球重要的葉用型經(jīng)濟(jì)作物。研究發(fā)現(xiàn)低溫是限制其生長和地理分布的主要環(huán)境脅迫因素之一。傳統(tǒng)研究認(rèn)為，植物可通過釋放揮發(fā)物單向傳遞脅迫信號，但鄰近植株能否“回應(yīng)”并形成互助機(jī)制始終成謎。為此，宋傳奎團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了氣體雙向交流實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)受低溫脅迫的茶樹（供體）周圍有正常茶樹（受體）存在的情況下，供體的抗寒能力會顯著提高，證實(shí)了茶樹存在著“抱團(tuán)取暖”的現(xiàn)象。基于此，團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)大膽的推測：受體植株并非被動接收信號，與人類的語言交流類似，植物之間也存在“對話”交流。
為了證明這一推測，科研人員通過大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)一株茶樹感知低溫，會立即釋放特殊氣味分子，而鄰近茶樹不僅能接收警報(bào)，還會回復(fù)“抗寒攻略”——一種名為角鯊烯的神秘物質(zhì)。隨后，科研人員通過一系列實(shí)驗(yàn)解析了角鯊烯通過“角鯊烯-甾醇信號-CsCBF5”模塊調(diào)控茶樹抗冷的分子機(jī)制。換句話說，就是低溫下茶樹釋放特定的揮發(fā)性物質(zhì)，提高鄰近茶樹的抗寒性，而接收者釋放“抗寒密鑰”角鯊烯，可促進(jìn)供體茶樹體內(nèi)一種甾醇激素（CS）積累，啟動其抗寒核心開關(guān)CsCBF5基因，進(jìn)而激活茶樹抗寒核心響應(yīng)因子，形成互助閉環(huán)。
科研人員通過研究揭示了一個(gè)十分有趣的現(xiàn)象，即茶樹群體可能存在著天然的“抗寒信息網(wǎng)”。每株茶樹既是信號發(fā)射塔又是接收器，通過揮發(fā)性物質(zhì)組成信息網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)寒流來襲，整個(gè)茶園會像多米諾骨牌般層層激活防御系統(tǒng)，形成1+1>2的群體抗寒效應(yīng)。
宋傳奎認(rèn)為，該研究不僅突破了對植物間單向預(yù)警的傳統(tǒng)認(rèn)知，而且為植物群體智能響應(yīng)提供了全新研究范例。“我們正在破譯植物王國的加密語言，或許十年后，茶園管理者能通過‘植物翻譯器’實(shí)時(shí)監(jiān)測作物應(yīng)激對話。”宋傳奎表示。
初春時(shí)節(jié)，當(dāng)人類在寒冷的天氣中瑟瑟發(fā)抖時(shí)，茶樹們正在上演一場精彩的“植物聯(lián)盟”大戲。近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹種質(zhì)創(chuàng)新與資源利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋傳奎教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了茶樹界不為人知的社交密碼。原來，這些看似安靜的茶樹，竟會通過化學(xué)信號（類似人的語言）進(jìn)行雙向?qū)υ挘瑢?shí)現(xiàn)“抱團(tuán)取暖度寒冬”。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
茶樹是全球重要的葉用型經(jīng)濟(jì)作物。研究發(fā)現(xiàn)低溫是限制其生長和地理分布的主要環(huán)境脅迫因素之一。傳統(tǒng)研究認(rèn)為，植物可通過釋放揮發(fā)物單向傳遞脅迫信號，但鄰近植株能否“回應(yīng)”并形成互助機(jī)制始終成謎。為此，宋傳奎團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了氣體雙向交流實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)受低溫脅迫的茶樹（供體）周圍有正常茶樹（受體）存在的情況下，供體的抗寒能力會顯著提高，證實(shí)了茶樹存在著“抱團(tuán)取暖”的現(xiàn)象。基于此，團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)大膽的推測：受體植株并非被動接收信號，與人類的語言交流類似，植物之間也存在“對話”交流。
為了證明這一推測，科研人員通過大量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)一株茶樹感知低溫，會立即釋放特殊氣味分子，而鄰近茶樹不僅能接收警報(bào)，還會回復(fù)“抗寒攻略”——一種名為角鯊烯的神秘物質(zhì)。隨后，科研人員通過一系列實(shí)驗(yàn)解析了角鯊烯通過“角鯊烯-甾醇信號-CsCBF5”模塊調(diào)控茶樹抗冷的分子機(jī)制。換句話說，就是低溫下茶樹釋放特定的揮發(fā)性物質(zhì)，提高鄰近茶樹的抗寒性，而接收者釋放“抗寒密鑰”角鯊烯，可促進(jìn)供體茶樹體內(nèi)一種甾醇激素（CS）積累，啟動其抗寒核心開關(guān)CsCBF5基因，進(jìn)而激活茶樹抗寒核心響應(yīng)因子，形成互助閉環(huán)。
科研人員通過研究揭示了一個(gè)十分有趣的現(xiàn)象，即茶樹群體可能存在著天然的“抗寒信息網(wǎng)”。每株茶樹既是信號發(fā)射塔又是接收器，通過揮發(fā)性物質(zhì)組成信息網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)寒流來襲，整個(gè)茶園會像多米諾骨牌般層層激活防御系統(tǒng)，形成1+1>2的群體抗寒效應(yīng)。
宋傳奎認(rèn)為，該研究不僅突破了對植物間單向預(yù)警的傳統(tǒng)認(rèn)知，而且為植物群體智能響應(yīng)提供了全新研究范例。“我們正在破譯植物王國的加密語言，或許十年后，茶園管理者能通過‘植物翻譯器’實(shí)時(shí)監(jiān)測作物應(yīng)激對話。”宋傳奎表示。
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