分类： 植物学

来源： Proceedings of the National Academy of Sciences

德国研究团队通过草地实验发现，植物物种多样性越高，群落释放的挥发性化学信号越复杂丰富；反之，多样性下降会改变这些化学信号，重塑整个群落的相互作用。研究表明，生物多样性不仅关乎物种丰富度，更调控着生态系统内无形的化学通讯网络。其丧失会破坏这些自然信号系统，影响植物与昆虫等生物的交流。

来源：bioRxiv预印本（未经同行评审）

最新研究发现，地上部分相互接触的植物能通过交换电信号、钙信号和活性氧信号，形成群体范围内的信号网络，从而显著增强对逆境的抵抗能力。研究进一步区分了电信号与钙/活性氧依赖信号的转录调控机制，证实钙/活性氧依赖的特定转录本对植物适应胁迫至关重要。这表明植物不仅通过物理接触实现“互助”，还可能建立起一种提升群体生存韧性的协作通信系统。

来源：《生物学快报》

日本研究团队发现，名古屋城等城市隔离绿地中的蒲公英，其种子的冠毛（白色绒球）比乡村的更小、更稀疏，导致在静气中下落更快、传播距离缩短。遗传分析显示，这些城市蒲公英遗传多样性更低，表明长期孤立环境可能促成了其减少种子扩散的演化趋势。研究提示，城市栖息地的极端隔离效应会驱动植物传播性状演化，这对城市生物保护具有重要启示。

来源：《美国国家科学院院刊》（PNAS）

研究发现，无性繁殖的山药物种Dioscorea melanophyma演化出策略破解扩散困境：其珠芽在大小和颜色上高度模拟当地鸟类喜食的浆果。鸟类误食后，珠芽能存活并通过消化系统被携带至远处（中位距离约230米），从而实现类似种子的传播。这首次证实了无性繁殖植物可通过感官欺骗实现动物媒介传播，有效抵消了因无性繁殖导致的遗传扩散限制。

来源：《自然-通讯》

一项涵盖全球205个国家和地区、历时60年的研究发现，尽管化肥投入持续增长，但水稻、小麦、玉米和大豆四大主粮作物的养分利用效率并未相应提升，普遍处于较低水平，“高投入、低效率”仍是全球农业面临的系统性挑战。其中，热带水稻和温带小麦的氮利用效率相对较高，而中国和美国等主要产区的玉米生产呈现典型的“高投入-低利用”模式，成为优化重点。所有作物的磷利用效率普遍低于50%，表明作物磷营养仍主要依赖土壤固有磷库。研究指出，农业绿色转型的根本瓶颈在于作物生理需求、环境养分条件与人为管理间的时空错配，未来优化核心应从“如何施肥”转向“如何系统重构”，通过作物-气候-土壤的智能匹配，重新设计农业生态系统基础架构。

来源：《自然-植物》

苏黎世大学团队发现，小麦白粉菌利用一种新颖的“双重效应器”机制突破小麦的免疫抵抗。其效应器AvrPm4能被小麦抗性蛋白Pm4识别，但真菌同时分泌第二个效应器来干扰此识别，从而绕过抗性。有趣的是，这第二个效应器本身也能被小麦另一种抗性蛋白识别。研究表明，在实验室中将两种抗性基因组合于同一小麦品种，可望将真菌诱入“进化死胡同”，有效延缓其抗性突破。这为培育持久抗病小麦品种提供了新策略。

来源：《通讯·可持续性》

康涅狄格大学与耶鲁大学联合研究发现，海藻养殖不仅是食物来源，还具有此前被低估的高效固碳潜力。研究指出，海藻沉积物在厌氧环境下经微生物作用生成大量碳酸氢盐，能持久改变水体化学平衡，将大气中的CO₂转化为稳定的碳酸氢盐储存，固碳效果可与红树林、海草床等蓝碳生态系统媲美。目前全球约350万公顷海藻养殖区年固碳量可达700万吨。该机制为海藻养殖的碳信用货币化提供了科学基础，有望推动这一可持续产业获得更多投资，成为兼具生态与经济价值的自然固碳方案。

来源：《自然·植物》

华威大学研究发现，植物在遭受病原体侵袭后数小时内，便会通过茉莉酸盐依赖的信号通路快速激活全株系统性免疫，这比传统认知的水杨酸依赖路径（通常需24小时以上）更为迅速。研究团队利用新型报告基因JISS1:LUC实时追踪到，茉莉酸盐信号从受感染叶片经表皮和维管组织迅速传播至未感染叶片，并发现该早期信号是激活全株免疫及伴随电信号传递的必要条件。这一发现揭示了植物免疫的多阶段协同策略，为培育具有快速、广谱抗病性的作物提供了新思路。

来源：《PhytoKeys》

巴克内尔大学领衔的团队在澳大利亚塔纳米沙漠北部发现并描述了一种新的灌木番茄物种——Solanum nectarifolium（塔纳米灌木番茄）。该物种最显著的特征是其叶片背面具有肉眼可见的圆形蜜腺，可分泌蜜露吸引蚂蚁以驱除植食者。这是首次在茄属（含番茄、马铃薯等约1200种）中发现肉眼可见的蜜腺结构。研究始于对标本馆中存放数十年的异常标本的追溯，并通过野外考察证实其生态互作。这一发现凸显了自然历史标本馆在生物多样性研究与新物种发现中的关键价值。